GigE Vision規格は、マシンビジョン用途におけるイーサネット経由の画像データ伝送方法を統一することを目的として、2006年に導入されました。GigE Visionは、カメラメーカーやソフトウェアベンダーのエンジニアによる業界横断的な協力のもとで開発・維持されており、これらのエンジニアはボランティアとして時間を割いて規格の発展に貢献しています。これらの貢献者は、顧客の具体的なニーズを標準仕様へと反映する役割を担っており、その過程では、提案内容が綿密に調査・検討・議論された上で採用されます。規格準拠は正式なコンフォーマンステストによって確認され、カメラの動作検証を含む試験スイートを通じて数百項目におよぶ要件がチェックされます。試験に合格した製品のみが「GigE Vision準拠」と認定され、異なるベンダー間での相互運用性と予測可能な動作が保証されます。

GigE Visionは、UDPに基づいた共通のフレームワークを確立することで、カメラ、ソフトウェア、ネットワーク機器間の互換性を実現しました。その後も進化を続けており、2008年のGigE Vision 1.1ではパケット再送機能とチャンクデータ、2012年の2.0ではIEEE 802.3baに準拠したリンクアグリゲーションと10ギガビットのサポート、圧縮機能、非ストリーミング機器の制御、2018年の2.1ではバッファやイベント処理の改善、3Dデータ構造のサポート、2022年の2.2ではGenDCストリーミングとマルチイベントデータのサポートが追加されました。

一方で、データセンターやHPC（高性能コンピューティング）業界では、別の課題――サーバー間で大量のデータを低遅延かつ低CPU負荷で転送する方法――の解決に取り組んでいました。このニーズに応える形でRDMA（Remote Direct Memory Access）技術が開発され、RoCE（RDMA over Converged Ethernet）が登場しました。RoCEは、InfiniBand Trade Association（IBTA）によって開発され、InfiniBandの高性能RDMA通信を標準的なEthernetネットワーク上で実現することを目的としています。RoCE v1（2010年登場）はレイヤー2で動作し、ローカルネットワーク内での利用に限られていましたが、RoCE v2（2014年登場）ではUDP/IPカプセル化が追加され、ルーティングが可能となり、標準的なEthernetネットワーク全体に拡張・スケーラブルな通信が実現しました。この10年間で、他のRDMA技術との競争もありましたが、RoCE v2はクラウドコンピューティング、ストレージ、リアルタイム分析の分野で成熟し、広く採用されるに至っています。

しかし、時が経つにつれて、複数の10GigEカメラを活用するアプリケーションの需要が大幅に高まり、RDMAの再評価が必要な段階に達しました。より多くのユーザーが、単なる通信速度だけでなく、イーサネットの産業用途における信頼性やネットワーク柔軟性を求めてイーサネットカメラを選ぶようになりました。電気的絶縁、長距離ケーブル、PoE（Power over Ethernet）、PTP（Precision Time Protocol）、アクションコマンドなどの機能により、イーサネットは複雑かつスケーラブルなビジョンシステムに最適なインターフェースとなっています。ユーザーは、産業用イーサネットの利点と10GigE以上の帯域幅の両方を求めていたのです。しかし、複数の10GigEカメラを使用したシステムで高度な画像処理を実装し始めると、UDPによるパケットロスや再送処理によってCPU負荷が増大し、信頼性の問題に直面するケースが多くなりました。複数の10GigEカメラストリームを処理するために必要なCPUリソースの増加により、GigE Vision標準におけるRDMAの再評価が今こそ必要であることが明確になってきました。

同時に、RoCE v2 RDMAを取り巻く状況も大きく進展しました。UDPカプセル化によりRoCE v2の導入は飛躍的に進み、BroadcomのBCM57414およびBCM957414チップセットの登場によって、RDMA対応NICはより手頃で入手しやすくなり、価格も非RDMA NICと同程度にまで下がりました。また、WindowsとLinuxの両方でOSレベルのサポートが成熟し、RoCE v2プロトコル自体も十分に理解され、広く展開されるようになりました。これにより、他の競合するRDMA技術を凌駕する形で、RoCE v2が主流となったのです。これらの要因から、GigE Vision標準化委員会は、RoCE v2 RDMAをオプションの転送プロトコルとして仕様に統合する方針を採用しました。従来のUDP転送プロトコルは引き続きサポートされる一方で、RDMAは、データストリームの管理にCPUリソースを消費することなく、高帯域幅を必要とするシステムに対して標準準拠の代替手段を提供します。

RDMA通信を実装するために、開発者は「verbs」と呼ばれる低レベルのプログラミングAPIを使用します。Linuxでは、libibverbsライブラリがユーザースペースでこのインターフェースへのアクセスを提供します。一方、Windowsでは、Microsoftが提供する「Network Direct Service Provider Interface」が使用されます。これらのライブラリにより、ソフトウェアやカメラメーカーは、高性能ストリーミングに必要なRDMAハードウェア機能へアクセスできます。たとえば、LUCIDのArena SDKやArenaView GUI・APIへのRDMAストリーミング機能の統合、また他のGigE Vision準拠ソフトウェアへの対応も可能となります。