Forum: FPGA, VHDL & Co. Frei konfigurierbares high speed Ethernet-Modul


von Edi M. (Gast)


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Für ein komplexes Datenerfassungmodul in Hardware, dass aus DSPs und 
FPGAs besteht, benötige ich ein Datenübertragungsmodul, dass ich frei 
konfigurieren kann (Protokoll) und welches mit Daten mit maximales 
Bandbreite in einen PC bringt. Da die Bandbreite indirekt die 
Wiederholzyklen des Erfassungsmoduls limitiert (Daten können nicht 
gespeichert werden, sondern müssen in Echtzeit weg, um sie auf einem 
Rechner zu speichern) möchte ich so schnell wie möglich werden, da die 
Zyklenzahl letzlich die Abtastrate darstellt.

Benötigt werden idealerweise 3GBit pro Sekunde. Pro Zyklus fallen 
maximal 300kBit an, die Abtastrate des Systems betrüge dann immer noch 
10kHz.  Die Distanz betrüge 40-50m. PCIe scheidet leider aus und vorort 
kann ich keine Festplatten oder solid states betreiben.

Die Idee ist, 4 Ethernet-gigabit-Module (wegen 25% overhead) auf 4 
kleine Industrie-PC-Platinen mit Platten zu streamen. 4 Kabel wären 
tolerabel. Die Daten kommen aus Wandlern, werden über DSPs 
vorverarbeitet und reduziert und gehen dann auf einen FPGA, von dem aus 
müsste man aufs Modul.

Kennt da jemand eine Lösung, die ich an eigene Hardware aufsetzen kann? 
Aufsteck-PCB?

von Christian R. (supachris)


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Muss es Ethernet sein? Oder ist das nur wegen der Länge? Ansonsten 
könntest du auch USB 3.0 mit optischem Repeater nehmen, da gehen 
300...400MB/s 100m weit. Da musst dich um kein Protokoll usw. kümmern 
und hast eine Standardlösung statt der 1000. proprietären Büchse.

von DuArte (Gast)


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>Da musst dich um kein Protokoll kümmern

Ja klar, nur um USB ;-)

von Franke (Gast)


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Schau dich mal nach CoaxPress um, das kann bis 6 GBit und 100m,
is ne einzelene Coaxleitung.


Gruß

von Christian R. (supachris)


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DuArte schrieb:
>>Da musst dich um kein Protokoll kümmern
>
> Ja klar, nur um USB ;-)

Nö, das macht im Gegensatz zu GbE ein Chip* und das wars, da liefert man 
die Daten parallel an und fertig. Bei GbE gibts so einen Chip bzw. Modul 
immer noch nicht.

*http://www.cypress.com/?id=3521&source=header

von Edi M. (Gast)


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Franke schrieb:
> Schau dich mal nach CoaxPress um, das kann bis 6 GBit und 100m,
> is ne einzelene Coaxleitung.

Das klingt nicht schlecht, danke.

Christian R. schrieb:
> 400MB/s 100m weit.
Das wären 3.2Gb, allerdings habe ich da Schlimmes in Sachen Einstreung / 
Reichweite gehört.

von Christian R. (supachris)


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E. M. schrieb:
> Das wären 3.2Gb, allerdings habe ich da Schlimmes in Sachen Einstreung /
> Reichweite gehört.

Ja, USB hat bisweilen einen schlechten Ruf, wohl durch den vielen 
Schrott im Consumerbereich. Richtig gemacht, ist das extrem zuverlässig. 
Wir haben Anlagen mit USB 2.0 im industriellen Einsatz, bisher kein Byte 
verloren wenn nicht gerade das Kabel kaputt ist.

von Ethernetter (Gast)


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Gibt es diese Produkte zu kaufen oder wo beworben? Das interessiert 
mich.

von Edi M. (Gast)


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Christian R. schrieb:
> Ja, USB hat bisweilen einen schlechten Ruf, wohl durch den vielen
> Schrott im Consumerbereich.
Was könntest du im "Profibereich" empfehlen?

Franke schrieb:
> CoaxPress
Habe ich mir angesehen, schein preistechnisch ein wenig aus dem Ruder zu 
laufen. Die Gegenstelle benötigt ja einen passenden Transceiver. Dann 
gäbe es noch die Notwendigkeit, dass auf die Platten zu bekommen. Da 
sehe ich das Problem, dass man das in einem RAID Verbund machen müsste 
und nur ein PC kommt damit ganz sicher nicht klar.

Ich denke das Gabeln der Informationen bereits an der Quelle scheint mir 
da effektiver, zumal die IPCs dann selber nochmal redundant speichern 
könnten. So geht auch bei einem Plattenausfall kein Bytelein verloren.

von Christian R. (supachris)


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E. M. schrieb:
> Was könntest du im "Profibereich" empfehlen?

Wichtig ist das drumherum. Wir setzen den Quasi-Standard Chip Cypress 
FX2 ein. Wichtig sind aber eher so Sachen wie EMI Maßnahmen, ordentliche 
Kabel, ordentliche Host-Controller. Als Extension System nehmen wir bei 
Bedarf Icron, aktuell in einem Projekt USB 2.0 über 300m Glasfaser, da 
geht dann zwar nur noch 15MB/s statt 40, aber es funktioniert 
zuverlässig. Die CAT5 Extender sind auch klasse von denen.

Für 3.0 gibts ja aber nur den FX3 im Moment, da haben wir nur 
Labor-Erfahrungen. Der geht aber auch sehr gut und schafft je nach Host 
Controller auch fast 400MB/s mit Rückenwind und bergab ;)
Realistisch sind aber so 320MB/s etwa.

Wie willst du die massiven Daten eigentlic weiterverarbeiten? Der Ruf 
nach noch mehr I/O Bandbreite ist immer schnell da, besonders auf BWL 
und Projektleiter-Seite, aber das danach noch was kommen muss, denkt 
keiner dran.

von P. K. (pek)


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E. M. schrieb:
> Benötigt werden idealerweise 3GBit pro Sekunde.

Hast Du Dir schon mal Gedanken drüber gemacht, die Daten schon auf der 
Datenerfassungsseite zu komprimieren? Da Sensor-Output typischerweise 
gewisse Eigenschaften hat kannst Du einiges erreichen ohne Datenverlust. 
Und wenn Du schon auf dieser Seite relevante Datensektionen erkennen 
kannst, wird's noch besser.

von Andi (Gast)


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Mit welcher Hardware sollen die Daten angenommen werden?

von Edi M. (Gast)


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Andi schrieb:
> Mit welcher Hardware sollen die Daten angenommen werden?

Ist wieder offen, weil der Empfänger der Daten (wie des gesamten 
Projektes) pleite ist.

Wir legen daher das Projekt auf Eis und entickeln es nur für intern 
weiter.


Peter K. schrieb:
> Hast Du Dir schon mal Gedanken drüber gemacht, die Daten schon auf der
> Datenerfassungsseite zu komprimieren?

Das geht in dem Falle nicht.


Christian R. schrieb:
> Realistisch sind aber so 320MB/s etwa.

Das klingt sehr gut! Prima!

Danke für die Info!

von Edi M. (Gast)


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Kurze Zwischeninfo, falls es interessiert: Das Board ist gekommen und 
dei Demoapp läuft wie zu erwarten nicht :-) Mal gucken, was geht.

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