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STEMMER IMAGING Modular Embedded

24 novembre 2022 | Lecture 2 min

Plus rapide grâce au TCP Offload

Interview avec Andreas Rittinger - Software Development - STEMMER IMAGING

Hardware performant, caméras de pointe, outils logiciels puissants, offre de services personnalisés : voici le nouvel écosystème modulaire embarqué de STEMMER IMAGING. Pour l‘acquisition d’image, il utilise la technologie TCP Offload qui décharge le processeur central et consomme peu d’énergie, tout en maintenant les performances à leur maximum.

Dans cet article, nous vous présentons le TCP Offload et ses avantages. Pour cela, nous avons interviewé Andreas Rittinger.

Andreas Rittinger, Team Manager Software Development, STEMMER IMAGING

Andreas, peux-tu nous décrire brièvement ce qu’est le TCP Offload ?

TCP Offload signifie que les paquets réseau TCP sont extraits de la carte réseau et assemblés en segments plus grands.

En général, c’est le CPU qui effectue cette opération. Mais le hardware peut aussi s’en charger s’il est équipé d’une carte réseau moderne qui supporte l’opération. Un autre terme courant pour TCP Offload est Receive Segment Coalescing (RSC).

Quels sont les avantages de cette technologie pour les systèmes embarqués en particulier ?

Pour comprendre ses avantages, il faut comparer TCP Offload et UDP, technologie sur laquelle s’appuie le GigE Vision Streaming Protocol. Au départ, si UDP a été choisi, c’est parce que le protocole est plus simple et moins gourmand en calcul que TCP. Il fonctionne sans connexion, contrairement à TCP. Mais c’est ce qui fragilise la transmission des paquets individuels, car elle devient beaucoup moins fiable. Comme GigE Vision est généralement utilisé dans des réseaux dédiés, souvent de point à point uniquement, cet inconvénient reste malgré tout acceptable compte tenu de l’avantage d’une charge de calcul plus faible.

Avec des cartes réseau modernes en revanche, TCP Offload compense sans aucune difficulté le surcroît de travail occasionné par le protocole TCP et surpasse ainsi UDP. Cet avantage devient encore plus évident lorsque les débits de données sont élevés, notamment sur des appareils compatibles avec NBASE-T.

Les systèmes embarqués en particulier profitent de la réduction des exigences matérielles du TCP Offload pour le traitement par rapport à l’UDP. Cela concerne principalement la charge du CPU, mais aussi celle de la mémoire, car moins de paquets doivent être copiés.

Quelle est la particularité du TCP Offload sur la plateforme modulaire embarquée de STEMMER IMAGING ?

Notre mise en œuvre du TCP Offload a été conçue pour être une extension de la norme GigE Vision et non une solution propriétaire. Il s’agit d’un projet réalisé en collaboration avec Allied Vision.

4. La technologie TCP Offload peut-elle être appliquée à d'autres systèmes de vision ?

La technologie TCP Offload fonctionne sur tous les systèmes de vision, indépendamment de la plateforme (embarquée ou non). Cependant, sur les systèmes Windows, un pare-feu empêche généralement une mise en œuvre efficace dans l'espace utilisateur.

Existe-t-il des applications pour lesquelles cette technologie est particulièrement bien adaptée ?

Réduire la charge du processeur lors de l'acquisition d'images est en général bénéfique pour toutes les applications. La puissance de calcul économisée est alors disponible pour l'application elle-même.

Les applications à forte intensité de calcul peuvent ainsi être stabilisées, voire exister tout simplement si, dans un cas extrême, une mise à l'échelle du hardware n'était pas possible.

Si la puissance de calcul économisée n'est pas utilisée, on pourra malgré tout se réjouir d’avoir réduit la consommation d’énergie.

Par ailleurs, TCP profite tout particulièrement aux applications qui comptent sur l’intégrité de chacune des images acquises.

Un bref regard vers l'avenir : quelle est la prochaine étape de développement de la technologie TCP Offload ?

Le TCP Offload dépend des fonctions disponibles sur les cartes réseau standard. Ainsi, son développement technique dépend essentiellement de l’évolution des cartes. L'avenir apportera bien sûr son lot d’améliorations, par exemple au niveau du firmware de la caméra.

Pour l'instant, cependant, l'accent est mis sur la promotion de cette technologie afin d'en étendre la portée. Pour nous, il est important que le TCP Offload devienne une fonctionnalité standard de GigE Vision et offre une alternative ou un complément au protocole établi, basé sur UDP.

Nous participons donc activement au processus de normalisation pour faire en sorte que cette technologie soit adoptée par le plus grand nombre de fabricants de caméras sur le marché.