MEP100 | Antes de tudo, em produção ao vivo e broadcast, confiabilidade não é uma promessa. É o resultado direto de decisões de projeto.
Durante a migração de SDI para o IP, dois fatores determinam se essa confiabilidade será mantida: redundância e sincronização.
Por esse motivo, os padrões SMPTE ST 2022-7 e IEEE 1588 PTP não são opcionais. Eles são os mecanismos que tornam possível o desempenho determinístico em redes que, por natureza, não são determinísticas.
Neste contexto, este artigo analisa de forma prática como esses padrões moldam os sistemas IP modernos, além de mostrar como a MEP100, SmartNIC da Macnica, implementa-os em hardware para alcançar estabilidade em nível broadcast.
Por que a confiabilidade é mais complexa em IP
Antes, o SDI era simples: um cabo, um sinal, um sentido. Em contrapartida, o IP não é. Os pacotes podem chegar fora de ordem, o jitter pode se acumular e qualquer congestionamento ou desvio de clock pode gerar falhas visuais.
Nos sistemas baseados em servidores COTS, esse controle geralmente fica a cargo da CPU e do sistema operacional, que não foram projetados para vídeo em tempo real.
Por essa razão, o desempenho determinístico exige lógica dedicada de sincronização e redundância no hardware. Exatamente o que diferencia a MEP100.
Redundância na prática: ST 2022-7
Em primeiro lugar, o ST 2022-7 define o conceito de hitless protection switching: dois fluxos idênticos enviados por caminhos de rede distintos.
Em seguida, o receptor compara ambos e reconstrói o sinal sem interrupção, caso ocorram perdas de pacotes em qualquer um deles.
No entanto, implementar isso corretamente, mais do que simplesmente duplicar interfaces, envolve:
- alinhamento preciso de pacotes entre as duas redes;
- buffering com latência determinística para evitar drift;
- comparação em nível de hardware, sem depender da CPU.
Nesse cenário, a MEP100 executa tudo isso diretamente na placa.
Suas duas interfaces de 100 GbE e o motor de transporte baseado em FPGA processam o ST 2022-7 em tempo real, garantindo proteção hitless mesmo sob carga pesada, sem aumentar o uso do processador nem comprometer o tempo de resposta.
Sincronização e PTP: a base invisível
O segundo o pilar essencial da confiabilidade é a sincronização.
Nesse sentido, o ST 2110 depende do IEEE 1588 PTP (precision time protocol) para alinhar cada pacote no tempo. Afinal, sem sincronização precisa, não existe vídeo estável.
Por outro lado, em sistemas baseados em software, o gerenciamento do PTP compete com outras tarefas de rede, gerando microjitter que, com o tempo, dessincroniza vídeo e áudio.
Já a MEP100 incorpora o PTP diretamente no hardware, mantendo todos os fluxos alinhados ao clock mestre com precisão de microssegundos.
Como resultado, o tráfego de rede torna-se bem estruturado, com latência consistente e temporização previsível em todos os canais.
Por que o hardware faz diferença
Com frequência, redundância e sincronização são tratadas apenas como itens de checklist, verificados na certificação e depois esquecidos.
Na realidade, porém, são processos contínuos que exigem precisão constante.
Quando executados por software, esses processos ficam sujeitos a interrupções, agendamentos de driver e ruídos do sistema operacional.
Em contrapartida, quando implementados em hardware, tornam-se verdadeiramente determinísticos.
Por consequência, essa diferença elimina problemas intermitentes muito conhecidos pelos engenheiros:
- streams que saem de sincronia;
- glitches de vídeo após longos períodos de operação;
- picos de CPU durante congestionamentos de rede.
Essas falhas não são bugs de software. São consequências arquiteturais de deixar o controle de tempo nas mãos de um processador genérico.
MEP100: menos variáveis fora de controle, mais velocidade, densidade e flexibilidade
O ST 2022-7 e o PTP não são recursos adicionais. São fundamentos de toda infraestrutura IP profissional.
Soluções como a MEP100, SmartNIC da Macnica, tornam esses padrões práticos em escala.
Ao acelerar redundância e sincronização em silício, a MEP100 oferece um comportamento previsível que servidores COTS isolados não conseguem garantir.
Para desenvolvedores de servidores de replay, multiviewers ou switchers, isso significa menos variáveis fora de controle.
Para engenheiros que projetam a próxima geração de infraestrutura IP, significa uma base que se comporta como o SDI, porém com mais velocidade, densidade e flexibilidade.
Redundância e sincronização não são detalhes. São a própria arquitetura da confiabilidade em IP.
Sobre a Macnica
Resumidamente, a Macnica compõe o grupo japonês Macnica Inc., maior distribuidor de semicondutores do Japão, e quinto maior do mundo.
Atualmente, o grupo Macnica possui equipes de desenvolvimento em soluções IoT, IA, hardware e software em vários pontos do globo.
E nesse sentido, a nossa tecnologia avança para seus negócios irem além, com soluções customizadas de acordo com sua necessidade.
Portando, aproveite e leve as soluções que a Macnica tem para sua empresa.
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