ZHCY186A January 2023 – March 2024
PCIe 是雙向高速串行總線的通信標(biāo)準(zhǔn),滿足高帶寬、超低延遲性能要求。PCIe 在工業(yè)應(yīng)用中更為常用,隨著制造商開始重新思考數(shù)據(jù)主干架構(gòu),從而支持高帶寬和低延遲系統(tǒng)處理需要實(shí)時(shí)處理的傳感器數(shù)據(jù)和用戶信息呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的情況,PCIe 現(xiàn)已在汽車應(yīng)用中興起。
為了解決這一難題,集中式計(jì)算節(jié)點(diǎn)支持多種不同類型的域(ADAS、信息娛樂、動(dòng)力總成)。這種集中式計(jì)算盒通常包含許多支持汽車不同功能的模塊,使汽車制造商可以靈活地上下擴(kuò)展和定制汽車功能,而無需重新設(shè)計(jì)整個(gè)域控制器。由于 PCIe 支持一個(gè)根復(fù)合體或中央處理單元 (CPU) 連接到多個(gè)端點(diǎn)或接收器,因此采用 PCIe 進(jìn)行集中式模塊化設(shè)計(jì)可顯著降低汽車所需的整體 ECU 和電纜數(shù)量。
當(dāng)汽車行業(yè)開始在整個(gè)數(shù)據(jù)主干中要求協(xié)處理和冗余時(shí),PCIe 變得越來越有吸引力,因?yàn)樵S多 CPU 內(nèi)置有原生 PCIe 接口,并且不需要在背板上進(jìn)行額外的接口轉(zhuǎn)換。PCIe 有一個(gè)擁有開放軟件資源的巨大生態(tài)系統(tǒng),并且憑借可擴(kuò)展性非常強(qiáng)的帶寬,它的帶寬連續(xù)一代增加了一倍。因此,PCIe 協(xié)議可能會(huì)跟上汽車數(shù)據(jù)處理指數(shù)增長(zhǎng)所需的帶寬。
在設(shè)計(jì)高速數(shù)據(jù)信號(hào)路徑時(shí),信號(hào)衰減會(huì)成為一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)??赡苄枰D(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器或重定時(shí)器等信號(hào)調(diào)節(jié)器來恢復(fù)和補(bǔ)償印刷電路板材料、過孔、連接器或電纜上的插入損耗和噪聲。長(zhǎng)期以來,轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器和重定時(shí)器在 PCIe 生態(tài)系統(tǒng)中一直可靠,可提高通過 PCIe 協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的整體信號(hào)完整性。表 2 列出了轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器和重定時(shí)器之間的差異。觀看視頻解決 PCIe 信號(hào)完整性難題,詳細(xì)了解構(gòu)成 PCIe 信號(hào)路徑的元件。
| PCIe 線性轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器 | PCIe 重定時(shí)器 |
|---|---|
| 低功耗(無需散熱器) | 高功耗(大部分情況需要散熱器) |
| 超低延遲 (100ps) | 中等延遲(≤ 64ns,基于 PCIe 4.0 規(guī)范要求) |
| 不參與鏈路訓(xùn)練,但對(duì)根復(fù)合體 (CPU) 和端點(diǎn) (EP) 之間的協(xié)商透明(與協(xié)議無關(guān)) | 通過根復(fù)合體 (CPU) 和端點(diǎn) (EP) 全面參與鏈路訓(xùn)練(與協(xié)議無關(guān)) |
| 不需要 100MHz 參考時(shí)鐘 | 需要 100MHz 參考時(shí)鐘 |
| 有助于降低插入損耗 | 有助于降低插入損耗、抖動(dòng)、串?dāng)_、反射和通道間偏斜 |
| 使用的典型均衡電路為 CTLE | 使用的典型均衡電路為 CTLE、DFE 和發(fā)送器 FIR |
| 解決方案總成本約為 1X | 解決方案總成本約為 1.3-1.5 倍 |