Odyssey

Der skalierbare Matrox Odyssey Xpro verfügt über den leistungsstarken embedded Motorola G4 PowerPC Mikroprozessor, der mit 1 GHz getaktet ist. Der PowerPC ermöglicht in Verbindung mit den modernen Matrox Imaging Oasis Verarbeitungs- und Router- ASICs über 130 Milliarden Operationen pro Sekunde. Darüber hinaus bietet der single-slot Odyssey Xpro Speicherbandbreiten von über 5 GB pro Sekunde, DDR SDRAM-Speicher von bis zu 1 GB und eine externe I/O-Bandbreite von bis zu 2 GB pro Sekunde. Diese Leistungsmerkmale, die neuste PCI-X Bus-Technologie sowie die lineare skalierbare Architektur liefern dem Odyssey Xpro die Leistung und Flexibilität, die für heutige und zukünftige industrielle Anwendungen in der Bildverarbeitung benötigt werden.

Der high-density Matrox Oasis ASIC ist die zentrale Komponente auf dem Odyssey Xpro und integriert CPU-Bridge, Hauptspeichercontroller, Pixel-Beschleuniger und Verbindungscontroller. Der Pixel-Beschleuniger (PA) ist ein paralleler Prozessorkern für die Beschleunigung von Nachbarschafts-, Punkt- und LUT-Mapping-Operationen, der aus einer Anordnung von 64 parallel laufenden Verarbeitungselementen besteht. Der PA arbeitet mit einer Kernfrequenz von 167 MHz und kann damit bis zu zwei Milliarden Pixel pro Sekunde verarbeiten.

Der Verbindungscontroller (LINX) ist der Router für das Management aller Datenbewegungen innerhalb und außerhalb des Prozessorknotens, der aus dem Pixel-Beschleuniger, CPU und Hauptspeicher besteht. Er kann gleichzeitig mehrere Video- und Nachrichtenströme verarbeiten und entlastet damit CPU und Pixel-Beschleuniger von Aufgaben des Datenmanagements, so dass sich diese auf Bildverarbeitungsaufgaben konzentrieren können. Der Oasis ASIC, mit 22.4 Million Transistoren, verbindet darüber hinaus das 64-Bit, 133 MHz CPU Businterface mit dem G4 PowerPC und einem DRAM Interface (128-Bit, doppelte Datenrate von 166 MHz), so dass Bilddaten mit bis zu 5,3 GB pro Sekunde übertragen werden.

Der Odyssey Xpro ist der erste Visionprozessor auf dem Markt, der die Vorteile der neuesten Bustechnologie voll ausnutzen kann. PCI-X ist eine leistungsfähige, abwärtskompatible Erweiterung zur konventionellen PCI Bus-Spezifikation. Die Version 1.0 von PCI-X spezifiziert eine 64-BitVerbindung mit Geschwindigkeiten von bis zu 133 MHz, womit eine Spitzenbandbreite von bis zu 1 GB pro Sekunde möglich ist. Die Matrox System Interface Bridge (SIB), ein PCI-X Router mit 4 Ports, verwaltet die PCI-X-Verbindungen auf dem Odyssey Xpro, einschließlich der Verbindungen zwischen Prozessorknoten und zu optionalen Framegrabbermodulen sowie zum Host-PC und der Anzeige. Mit zwei Ports bietet der Odyssey Xpro eine außergewöhnlich flexible Skalierbarkeit für den Anschluss von mehreren Boards. Diese Ports ermöglichen Point-to-point-PCI-X-Verbindungen mit einer Bandbreite von bis zu 1 GB pro Sekunde.

Aufgrund einer standardmäßigen PCI-Mez-zanine Karte (PMC), die sich seitlich auf dem Board befindet und die den Anschluss von Camera Link- und analogen Framegrabbermodulen möglich macht, kann der Odyssey Xpro Bilder von einer Vielzahl von Flächen- oder Zeilenvideoquellen erfassen. Das Camera Link-Modul für die Bilderfassung mit bis zu 680 MB pro Sekunde ist in zwei Ausführungen lieferbar. Die Dual-Base-Version ermöglicht die gleichzeitige Bild-erfassung von zwei völlig unabhängigen Camera Link-Videoquellen unter Verwendung der Base-Konfiguration, während die Single-Full-Konfiguration die Bilderfassung von einer einzigen Camera Link-Videoquelle unter Verwendung der Base-, Medium- oder Full-Konfiguration bietet. Das analoge Modul mit Bilderfassungsraten von bis zu 800 MB pro Sekunde hat vier 10-Bit/100MHz Kanäle, die unabhängig voneinander oder miteinander synchronisiert verwendet werden können.

Der Odyssey XCL ist eine nicht skalierbare Einstiegsversion des Odyssey Xpro, die auf kostengünstige, aber rechnerintensive Anwendungen zielt. Der Odyssey XCL, auch mit dem embedded Motorola G4 PowerPC Mikroprozessor, läuft mit 600 MHz, bietet einen DDR SRAM-Speicher von 256 MB und externe I/O-Bandbreiten von bis zu 1 GB pro Sekunde. Die Speicherbandbreite bietet über 5 GB pro Sekunde und bis zu 120 Milliarden Operationen pro Sekunde sind möglich. Auch der Odyssey XCL nutzt alle Vorteile der PCI-X Bus-Technologie und integriert einen Camera Link-Framegrabber für Bilderfassungsraten von bis zu 680 MB pro Sekunde. Die Optionen für die Konfiguration sind die gleichen wie beim Odyssey Xpro Camera Link Modul.

Die Odyssey Softwareentwicklungswerkzeuge, sowohl für den Odyssey Xpro als auch für den Odyssey XCL, bieten den Entwicklern eine Reihe an APIs (application programming interfaces) und Programmiermodellen an. Das Board kann entweder mit der prämierten, hardwareunabhängigen Matrox Imaging Library (MIL) oder der Matrox Odyssey Native Library (ONL), die mit der Matrox Genesis Visionprozessorfamilie kompatibel ist, programmiert werden. Beide Optionen können für die Programmierung der Boards als Runtime-Versionen lizenzfrei verwendet werden.

Die Entwickler werden mit Hochsprachenalgorithmen unterstützt sowie der Möglichkeit, die Arbeit auf verschiedene Boards zu verteilen. Die Softwarebibliotheken wurden für die onboard Prozessoren der Odyssey Familie optimiert und sorgfältig erstellt, um den Overhead möglichst gering zu halten. Dadurch können Anwendungseffektivität und Leistung maximiert werden. Für die Steuerung der Anwendungen gibt es mehrere Möglichkeiten. Die Anwendung kann vom Host-PC aus ferngesteuert werden, oder die Steuerung erfolgt komplett vom Board aus. Kundenspezifische Funktionen für die Odyssey onboard Prozessoren können aber auch vom Entwickler selbst programmiert werden.