【虹科】Myricom MVA釋放高速相機(jī)的CPU占用

本文詳細(xì)介紹了將Myricom NIC和MVA與虹科EVT相機(jī)配合使用的優(yōu)勢(shì)，MVA獲得顯著優(yōu)勢(shì)的方式，并與Intel Pro 1000 GigEVision NIC和驅(qū)動(dòng)程序的放大版本進(jìn)行了比較，后者是1 Gigabit 機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用程序和軟件的當(dāng)前主流選擇。Intel Pro 1000的工作原理是在其1千兆位以太網(wǎng)接口上接收數(shù)據(jù)包，像任何其他NIC一樣處理數(shù)據(jù)包，并向應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)包，與標(biāo)準(zhǔn)NDIS篩選器驅(qū)動(dòng)程序相比，數(shù)據(jù)包副本減少1份，與標(biāo)準(zhǔn)Windows/Linux處理堆棧相比，數(shù)據(jù)包副本減少2份。注意，該技術(shù)仍然與應(yīng)用級(jí)別的數(shù)據(jù)包一起工作，并且因此仍然引起各個(gè)數(shù)據(jù)包傳輸?shù)恼加谩⑴c各個(gè)數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)的中斷以及將各個(gè)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)格式處理到圖像幀中。綜合考慮，這并不是將圖像從相機(jī)提供給應(yīng)用程序的最有效方法，應(yīng)用程序的CPU占用率和延遲將遭遇顯著降級(jí)。虹科EVT與世界一流的10GigE NIC提供商Myricom Inc.合作，提供解決這些不足的方案，并為10GigE相機(jī)提供絕對(duì)最高性能的解決方案。這成為許多超高速相機(jī)應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，因?yàn)楦鶕?jù)應(yīng)用的不同，所需的處理能力可能會(huì)很高。Myricom MVA下圖顯示了Myricom MVA的平臺(tái)架構(gòu)。MVA完全處理數(shù)據(jù)包，并向應(yīng)用程序緩沖區(qū)提供完整的圖像幀，每個(gè)幀只有一個(gè)中斷。?MVA主要在處理數(shù)據(jù)包時(shí)主要在NIC和DMAs幀數(shù)據(jù)上運(yùn)行。一旦最后一個(gè)數(shù)據(jù)包被處理，一個(gè)中斷被發(fā)送，表示接收幀的完成。與所有商用解決方案不同，NIC支持GigEVision協(xié)議，我們有效地將所有與GigEVision GVSP（流協(xié)議）相關(guān)的任務(wù)卸載到NIC上。在圖中，Emergent的eSDK位于GigEVision SDK層。Emergent的eCapture使用eSDK，因此位于圖中的應(yīng)用程序（或客戶端軟件）層。因此，MVA將接收幀的相關(guān)任務(wù)完全卸載給Myricom NIC，從而提供了一個(gè)解決方案，解決了競(jìng)爭(zhēng)方案中的所有缺點(diǎn)。比較從完全優(yōu)化的Intel Pro 1000系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)表明，450Mbit/s視頻流的雙核CPU總利用率約為5%。如果我們將其外推到9Gbit/s，我們最終將得到20倍的CPU占用率或100%的完整雙核CPU。與此形成強(qiáng)烈對(duì)比的是，如果使用Myricom的MVA和Emergent軟件接收相同的9Gbit/s數(shù)據(jù)流，我們將看到一個(gè)極小的<2%的單核CPU占用率或1%的雙核總占用率，如下圖所示：???結(jié)論很明顯，如果沒(méi)有MVA這樣的解決方案，CPU占用率將變得完全不可管理，MVA將成為超高數(shù)據(jù)速率的唯一選擇。10GigE的超高數(shù)據(jù)速率需要特別注意CPU占用率，MVA解決了這一問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)，為10GigE機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用提供了同類最佳的性能。主要特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)有：1. 低CPU占用率：CPU占用率的顯著降低意味著有更多的CPU周期來(lái)進(jìn)行圖像處理。2. 更低的延遲：及時(shí)通知幀完成意味著更低的延遲和更少的抖動(dòng)。3. 不需要擔(dān)心丟幀：較低的CPU和內(nèi)存占用率會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)沒(méi)有丟幀。4. 與以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序的互操作性：多個(gè)GigE Vision應(yīng)用程序可以從多個(gè)設(shè)備接收?qǐng)D像，而標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序仍可用于非GigE Vision GVSP的通路。5. CPU負(fù)載平衡：Myri-10G適配器上GVSP的解復(fù)用允許每個(gè)成像設(shè)備被引導(dǎo)到每個(gè)應(yīng)用程序的適當(dāng)緩沖區(qū)。6. 操作系統(tǒng)支持：Windows和Linux

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虹科-智能感知

虹科智能感知事業(yè)部專注于智能感知與機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域，已經(jīng)和IDS，Blickfeld和Gidel等有著重要地位的國(guó)際公司展開(kāi)深度的技術(shù)合作。我們的解決方案包括3D激光雷達(dá)，工業(yè)相機(jī)，視覺(jué)處理平臺(tái)，圖像采集卡及視覺(jué)系統(tǒng)集成等。虹科的工程師積極參與國(guó)內(nèi)外專業(yè)協(xié)會(huì)和聯(lián)盟的活動(dòng)，我們非常重視技術(shù)培訓(xùn)和積累，公司定期與國(guó)內(nèi)外專家團(tuán)隊(duì)進(jìn)行交流和培訓(xùn)。

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