ZHCY186A January 2023 – March 2024
PCIe 是雙向高速串行總線的通信標準,滿足高帶寬、超低延遲性能要求。PCIe 在工業(yè)應用中更為常用,隨著制造商開始重新思考數(shù)據(jù)主干架構,從而支持高帶寬和低延遲系統(tǒng)處理需要實時處理的傳感器數(shù)據(jù)和用戶信息呈指數(shù)級增長的情況,PCIe 現(xiàn)已在汽車應用中興起。
為了解決這一難題,集中式計算節(jié)點支持多種不同類型的域(ADAS、信息娛樂、動力總成)。這種集中式計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展和定制汽車功能,而無需重新設計整個域控制器。由于 PCIe 支持一個根復合體或中央處理單元 (CPU) 連接到多個端點或接收器,因此采用 PCIe 進行集中式模塊化設計可顯著降低汽車所需的整體 ECU 和電纜數(shù)量。
當汽車行業(yè)開始在整個數(shù)據(jù)主干中要求協(xié)處理和冗余時,PCIe 變得越來越有吸引力,因為許多 CPU 內置有原生 PCIe 接口,并且不需要在背板上進行額外的接口轉換。PCIe 有一個擁有開放軟件資源的巨大生態(tài)系統(tǒng),并且憑借可擴展性非常強的帶寬,它的帶寬連續(xù)一代增加了一倍。因此,PCIe 協(xié)議可能會跟上汽車數(shù)據(jù)處理指數(shù)增長所需的帶寬。
在設計高速數(shù)據(jù)信號路徑時,信號衰減會成為一項巨大的挑戰(zhàn)??赡苄枰D接驅動器或重定時器等信號調節(jié)器來恢復和補償印刷電路板材料、過孔、連接器或電纜上的插入損耗和噪聲。長期以來,轉接驅動器和重定時器在 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)時的整體信號完整性。表 2 列出了轉接驅動器和重定時器之間的差異。觀看視頻解決 PCIe 信號完整性難題,詳細了解構成 PCIe 信號路徑的元件。
PCIe 線性轉接驅動器 | PCIe 重定時器 |
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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) |
不參與鏈路訓練,但對根復合體 (CPU) 和端點 (EP) 之間的協(xié)商透明(與協(xié)議無關) | 通過根復合體 (CPU) 和端點 (EP) 全面參與鏈路訓練(與協(xié)議無關) |
不需要 100MHz 參考時鐘 | 需要 100MHz 參考時鐘 |
有助于降低插入損耗 | 有助于降低插入損耗、抖動、串擾、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 |