GMSL(Gigabit Multimedia Serial Link) 및 FPD-Link(Flat Panel Display Link)는 고대역폭 장거리 전송을 위한 임베디드 비전에 사용되는 가장 널리 사용되는 두 가지 인터페이스입니다. 그리고 두 시리즈의 모든 릴리스 중에서 GMSL2와 FPD-Link III는 기능, 성능 및 고급 카메라 애플리케이션에서의 폭넓은 채택으로 인해 가장 높은 인기를 얻었다고 말할 수 있습니다.
GMSL2와 FPD-Link III는 기능 측면에서 매우 유사하지만 구조적 및 아키텍처에서 몇 가지 차이점이 있습니다. 이 기사는 두 인터페이스의 기능, 구조, 성능 또는 애플리케이션에 대한 엔드투엔드 비교를 수행하기 위해 작성되었습니다.
GMSL2 및 FPD-Link III 인터페이스의 기본 기술
GMSL2와 FPD-Link III는 모두 SerDes 기반 데이터 전송 방법론입니다. SerDes는 전송단에서 병렬 데이터를 직렬 스트림으로 변환하고, 수신단에서 다시 병렬 데이터로 변환하여 데이터 전송 속도를 높이기 위해 개발된 기술입니다.
병렬 데이터를 직렬 스트림으로 변환하는 작업은 직렬 변환기를 사용하여 수행되며, 병렬 데이터로 다시 변환하는 작업은 병렬 변환기를 사용하여 수행됩니다. 따라서 이름은 SerDes(Serializer/Deserializer)입니다.
SerDes 기술의 주요 장점 중 일부는 다음과 같습니다.
- 매우 낮은 대기 시간으로 고속으로 장거리 전송을 제공합니다.
- SerDes 인터페이스와 케이블은 충격과 진동에 대한 저항력이 뛰어납니다. 따라서 열악한 산업 환경에서 사용하기에 적합합니다.
- GMSL 및 FPD-Link는 주로 자동차용으로 설계되었지만 산업용 등급이기 때문에 AMR(자율 이동 로봇) 및 기타 자율 및 수동 차량과 같은 다른 애플리케이션에도 사용할 수 있습니다.
GMSL2 카메라란 무엇입니까?
GMSL2 카메라는 GMSL2 인터페이스를 사용하여 카메라에서 호스트로 데이터를 전송합니다. Maxim Integrated (GMSL 인터페이스 설계자)는 GMSL 인터페이스 제품군을 아래와 같이 정의합니다.
GMSL(Gigabit Multimedia Serial Link™) 직렬 변환기 및 병렬 변환기(SerDes)는 진화하는 자동차 인포테인먼트 및 고급 운전자 지원 시스템(ADAS)을 지원하는 데 필요한 고대역폭, 복잡한 상호 연결 및 데이터 무결성 요구 사항을 완벽하게 지원하는 고속 통신 IC입니다.
GMSL 제품군 중 최신 기술은 GMSL3 기술입니다. GMSL2는 더욱 발전되었지만 각각 6Gbps 및 187Mbps의 FC(순방향 채널) 및 BC(역방향 채널) 대역폭에서 데이터를 전송할 수 있는 기능을 통해 대부분의 최신 임베디드 비전 애플리케이션에 대한 작업을 수행합니다. 연결은 동축 STP(차폐 연선 쌍) 케이블 또는 SPP(차폐 병렬 쌍) 케이블을 사용하여 수행됩니다.
아래는 GMSL 카메라의 블록 다이어그램입니다.
그림 1 – GMSL 카메라 시스템
GMSL2는 MIPI 및 병렬 순방향 인터페이스와 I2C 및 UART 역방향 인터페이스를 지원합니다. 이를 통해 전송이 원활하고 편리해집니다. 또한 최대 15미터 거리까지 데이터를 전송할 수 있습니다.
FPD-Link III 카메라란 무엇입니까?
FPD-Link III는 Texas Instruments가 개발한 장거리 전송 인터페이스입니다. 인터페이스 제작자는 ADAS, 보안 및 감시 카메라 , 산업 시스템 , 및의료 영상 과 같은 애플리게이션에 FPD-Link III를 추천합니다 . GMSL2와 마찬가지로 , FPD-Link III 카메라 도 최대 15m의 데이터 전송 거리를 제공합니다.
대역폭과 관련하여 FPD-Link III는 각각 4.16Gbps 및 50Mbps의 FC 및 BC 대역폭을 제공합니다. 또한 인터페이스에서 지원되는 단일 종단 동축 또는 STP(차폐 연선) 케이블은 자동차 등급이며 자동차부터 로봇, 트랙터까지 다양한 차량에 사용할 수 있습니다.
그림 2 – FPD-Link III 카메라의 일반적인 구조
FPD-Link III는 D-PHY v1.2 및 CSI-2 v1.3 호환 시스템 인터페이스이며 각 레인당 832Mbps에서 최대 4개의 데이터 레인을 지원합니다. 또한 추가 대역폭을 활성화하기 위해 4개의 가상 채널도 지원합니다
GMSL2 카메라와 FPD-Link III 카메라 – 기능별 비교
이제 두 인터페이스가 무엇인지 이해했으므로 GMSL2와 FPD-Link III의 기술적 특징과 사양을 나란히 비교할 차례입니다.
아래 표에서는 동일한 내용을 보여줍니다.
| 기능/매개변수 | FPD-링크 III | GMSL2 |
| 역방향 인터페이스 | I2C | 12C 및 UART |
| 순방향 인터페이스 | 4레인 MIPI CSI 2 | MIPI 및 병렬 인터페이스 |
| 패키지 크기 | 5mm x 5mm | 7mm x 7mm |
| 작동 온도 | –40°C to +125°C | –40°C to +125°C |
| FC 및 BC의 대역폭 | 4.16Gbps 및 50Mbps | 6Gbps 및 187Mbps |
| GPIO 지원 | 4 | 10 |
| 오디오 전송 | 가능 | 불가능 |
| 동기화 | 가능 | 가능 |
| 최대.케이블 깉이 | 15m | 15m |
표 1 – GMSL2와 FPD-Link III의 기능 비교
많은 기능 중에서 가장 중요한 기능에 대해 자세히 살펴보겠습니다.
- 대역폭
- 전송 거리
- EMI/EMC 성능
- 가상 채널 지원
- 다중 카메라 지원
- 플랫폼 호환성
대역폭
우리는 GMSL2와 FPD-Link III가 대역폭 측면에서 어떻게 작용하는지 이미 살펴보았습니다(표 1 참조). GMSL2는 FPD-Link III에 비해 약간 우위에 있다고 말할 수 있습니다. 그러나 두 인터페이스 모두 최신 카메라 기반 임베디드 시스템의 데이터 전송 요구 사항을 충족합니다.
전송 거리
두 인터페이스는 이미지와 영상 데이터가 전송될 수 있는 거리 측면에서 서로 비슷합니다. GMSL2와 FPD-Link III는 호스트로부터 최대 15미터 떨어진 곳에 위치한 카메라를 연결할 수 있습니다.
EMI/EMC 성능
GMSL2 카메라는 확산 스펙트럼 기능과 HIM(높은 내성 모드)을 사용하여 설계되었습니다. 이는 보다 안정적인 역방향 채널 통신을 제공합니다. 결과적으로 EMI(전자기 간섭) 성능과 EMC(전자기 호환성) 내성이 향상됩니다
FPD-Link III의 경우 EMI/EMC를 완화하기 위한 옵션으로 인터페이스는 최대 ±0.5% 진폭 편차(중앙 확산) 또는 최대 1%의 SSC(확산 스펙트럼 클럭킹) 프로필을 사용하여 REFCLK를 허용할 수 있습니다. % 진폭 편차(다운 스프레드) 및 클럭 소스에서 최대 33kHz 주파수 변조(출처: Texas Instruments).
이로 인해 FPD-Link III는 EMC 또는 EMI 성능과 관련하여 사용하기에 적합합니다.
가상 채널 지원
SerDes 기술인 GMSL2 및 FPD-Link III는 가상 채널을 지원하도록 설계되었습니다. 듀얼 4레인 MIPI CSI-2의 경우 GMSL 병렬 변환기는 최대 16개의 가상 채널 ID를 효과적으로 디코딩할 수 있습니다. 반면, FPD-Link III는 최대 4개의 가상 채널을 지원합니다.
다중 카메라 지원
GMSL2와 FPD-Link III는 모두 동기화된 스트리밍 기능을 갖춘 다중 카메라 구성을 지원합니다. FPD-Link III에서 직렬 변환기는 동반 병렬 변환기와 함께 정밀한 다중 카메라 센서 클럭 및 센서 동기화를 제공합니다(FPD-Link III 카메라의 구조를 보려면 그림 2 참조).
플랫폼 호환성
GMSL2 및 FPD Link III 카메라는 시장에서 널리 사용되는 대부분의 프로세싱 플랫폼과 호환됩니다. 그러나 카메라 키트는 원하는 플랫폼에서 쉽게 평가할 수 있는 방식으로 설계되어야 합니다.
예를 들어 e-con Systems의 GMSL2 및 FPD-Link III 카메라는 NVIDIA Jetson AGX Orin, AGX Xavier, Xavier NX, TX2 NX 및 Nano를 포함한 플랫폼과 호환됩니다. 두 가지 인터페이스를 위한 e-con의 전체 카메라 포트폴리오에 대한 자세한 내용을 보려면 GMSL2 카메라 및 FPD Link III 카메라 페이지를 방문해보세요.
마지막 말
GMSL2와 FPD-Link III는 대부분의 기능에 있어 상당히 유사합니다. 다양한 요소를 고려하여 임베디드 비전 시스템에 적합한 인터페이스를 선택해야 합니다. 제품 개발을 위해 하나를 선택하기 전에 항상 e-con Systems와 같은 이미징 전문가의 도움을 받는 것이 좋습니다.
임베디드 비전 시스템에 딱 맞는 카메라를 찾으려면 다음 페이지를 방문해보세요.
- 카메라 선택기 (전체 카메라 포트폴리오 보기)
- GMSL2 카메라 (모든 GMSL/GMSL2 카메라 보기)
- FPD-Link III 카메라 (FPD-Link III 카메라 탐색용)
카메라를 장치에 통합하는 데 도움이 필요한 경우 주저하지 말고 camerasolutions@e-consystems.com 으로 이메일을 보내주세요 .
Prabu는 e-con Systems의 최고 기술 책임자이자 카메라 제품 책임자이며 임베디드 비전 분야에서 15년 이상의 풍부한 경험을 갖고 있습니다. 그는 USB 카메라, 임베디드 비전 카메라, 비전 알고리즘 및 FPGA에 대한 깊은 지식을 제공합니다. 그는 의료, 산업, 농업, 소매, 생체 인식 등 다양한 분야에 걸쳐 50개 이상의 카메라 솔루션을 구축했습니다. 그는 또한 장치 드라이버 개발 및 BSP 개발에 대한 전문 지식을 갖추고 있습니다. 현재 Prabu의 초점은 새로운 시대의 AI 기반 애플리케이션을 지원하는 스마트 카메라 솔루션을 구축하는 것입니다.