在机器视觉领域，分辨率的提升可带来更精准的检测结果，而更高的帧率则支持更快的生产节拍。两者结合可显著提升检测质量与产能。为应对这一趋势，传统的 GigE 接口逐渐演进为更高带宽标准，如 10GigE，25GigE甚至100GigE。然而，随着图像数据量呈指数级增长，即使这些高速接口，在传统实现中也会面临带宽瓶颈与稳定性问题。

对于要求高带宽、高速率与高分辨率的应用场景——如半导体检测、医学实验及体育分析——确保图像采集无丢帧至关重要。任何丢帧都可能导致批次返工、实验中断，或错失关键瞬间。

传统 GigE 视觉系统的瓶颈

虽然传统 GigE 接口的视觉系统已被广泛采用，但在高带宽应用中仍存在以下挑战：

CPU 占用率高：图像数据包的处理会消耗大量 CPU 资源，限制了系统执行其他任务（如图像分析或机器学习推理）的能力。

帧丢失与不稳定：特别是在高帧率、高分辨率条件下，或多台相机并行运行时。

多相机系统延迟高：顺序数据处理造成响应滞后，降低系统实时性与效率。

图1: 在传统 GigE 数据传输流程中，处理器（CPU）必须在多重缓存间执行多次数据复制，图像才能重新组装到应用内存中

引入 RDMA 技术

RDMA（Remote Direct Memory Access，远程直接内存访问）是一种基于 RoCE v2协议的高效数据传输技术，已在数据中心被广泛采用。SVS相机现将该技术引入机器视觉领域。

基于 RoCE v2 的 RDMA 具备以下特点:

绕过 CPU 与 TCP/IP 协议栈：数据传输无需经过 CPU 或 TCP/IP 栈，消除了中间复制与缓存过程。

直接内存访问：图像数据可直接写入主机系统内存。

低延迟与高吞吐：在高负载情况下仍能保持稳定高效的数据传输。

降低 CPU 负载：显著减少处理数据包及写入数据流的处理器消耗，为分析或推理任务释放资源。

图 2: 基于RoCEv2协议的RDMA技术和传统数据传输的对比。

换句话说，RDMA 就像是在主机系统内存中开辟了一条“高速图像传输通道”，大幅减少了 CPU 占用，使更多计算能力可用于图像处理或 AI 推理。

图 3: 启用RDMA 的 GigE 数据传输流程图。在显著降低 CPU 资源占用的同时，实现了低延迟、高吞吐量与高稳定性的数据传输性能

RDMA 的优势

更高吞吐量：支持多相机并行读取及超高带宽数据流。

更高稳定性：防止帧丢失，确保检测不中断。

更低 CPU 占用：释放计算资源用于图像处理或 AI 任务。

更低延迟：实现更快的实时检测与反馈，低抖动并支持精准的多相机同步。

更长传输距离：基于光纤的 GigE 传输距离可达 10 公里。

面向未来的可扩展性：目前已在 25GigE 平台实现 RDMA，100GigE 支持将于明年初发布。RDMA 生态系统正快速发展，网络适配器带宽已达 400Gbit/s。

更高性价比：与同等带宽的 CoaXPress 系统相比，硬件成本更低。

实测数据：稳定性与性能的双提升

我们的内部测试表明，在多台 25GigE 相机并行运行下，启用 RDMA 后系统稳定性从“偶有丢帧”转为“持续稳定运行”，同时 CPU 负载显著下降。 

测试显示：在长时间连续工作的生产环境中，使用RDMA功能的系统可更可靠地运行，维护成本与风险大幅降低。

典型应用场景

RDMA功能特别适合 高带宽、长距离、高速成像 的场景： 

体育与安防

用于慢动作回放、轨迹跟踪、目标识别等应用。

优势：光纤长距离传输结合 PTP 时间同步，实现多点协同成像。

医疗与实验室成像

如 DNA 测序、细胞筛查等对延迟极其敏感的任务。

优势：低延迟保障每一帧关键影像的完整捕获。

半导体生产制造

适用于 PCB、封装、晶圆检测等高分辨率、高速场景。

优势：零帧丢失，稳定可靠的质量检测。

搭载RDMA功能的SVS相机型号

FXO 25GigE机型全面支持RDMA功能

此外，FXO 100GigE 系列 相机将于明年初推出，同样支持 RDMA。这些相机可分别在24.5MP和12.3MP分辨率下达到443帧/秒和661帧/秒的高速采图，同时保持优异的成像质量。

配置建议

使用 RoCE v2 时，相机与网卡（NIC）均需支持该协议。我们推荐：

NVIDIA Mellanox ConnectX-5 或 6 NIC；

对于 FXO 25GigE 系列，使用支持 25GigE 的 SFP28 模块；

对于 FXO 100GigE 系列，使用支持 100GigE 的 QSFP28 模块。

根据所需传输距离，可选择不同的光纤线缆方案。

随着工业自动化和 AI 检测的不断发展，高速、稳定、低延迟的图像传输已成为下一代视觉系统的关键。SVS 通过 RDMA 技术打通了从相机到内存的高速通道，让视觉系统能够以更低资源消耗实现更高性能。无论是半导体检测、医疗影像还是工业自动化，FXO 25/100GigE RDMA 系列相机都为高速视觉系统提供了坚实的技术底座。

高速 · 稳定 · 面向未来 —— 这正是RDMA 技术的价值所在。