PI7C9X2G系列PCIe Packet Switch：高性能低功耗解決方案

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）技術(shù)憑借其高速、高效的數(shù)據(jù)傳輸能力，成為眾多系統(tǒng)中不可或缺的一部分。今天，我們要介紹的是Pericom的PI7C9X2G系列PCIe Packet Switch，它專為滿足最新的低功耗、無(wú)鉛和綠色系統(tǒng)要求而設(shè)計(jì)，適用于多種高性能平臺(tái)。

文件下載：PI7C9X2G304SLBFDEX.pdf

產(chǎn)品概述

PI7C9X2G Packet Switch家族是PCI Express? 2.1標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，具有高性能、成本效益高的特點(diǎn)。它可以應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)、Wi-Fi路由器/網(wǎng)關(guān)、打印機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備、組合卡、主機(jī)總線適配器（HBA）、機(jī)頂盒、主板、筆記本電腦、擴(kuò)展塢等對(duì)功率敏感的高性能平臺(tái)。該系列所有產(chǎn)品都采用了Pericom專有的節(jié)能PowerSave?技術(shù)，為用戶提供了從各種I/O橋（如PCH、ICH、IOH、嵌入式MCU、FPGA和其他專用集成電路）進(jìn)行擴(kuò)展或扇出的靈活性。

具體型號(hào)及端口配置

• PI7C9X2G304SL：提供一個(gè)x1或x2上游端口和兩個(gè)x1下游端口。
• PI7C9X2G404SL：提供一個(gè)x1上游端口和三個(gè)x1下游端口。
• PI7C9X2G303EL：提供一個(gè)x1上游端口和兩個(gè)x1下游端口。

產(chǎn)品特性

高性能交換能力

• 當(dāng)所有4條通道啟用時(shí)（304SL、404SL），具有32 Gbps的無(wú)阻塞全連接交換能力；當(dāng)所有3條通道啟用時(shí)（303SL），具有24 Gbps的交換能力。
• 每個(gè)下游端口集成100MHz時(shí)鐘緩沖器，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

可靠性、可用性和可維護(hù)性

• 支持?jǐn)?shù)據(jù)中毒和端到端循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC），提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。
• 具備高級(jí)錯(cuò)誤報(bào)告和日志記錄功能，方便故障排查。
• 支持IEEE 1149.6 JTAG接口，便于調(diào)試和測(cè)試。

鏈路電源管理

• 支持L0、L0s、L1、L2、L2/L3 (L2/L3 Reod)和L3鏈路電源狀態(tài)，可根據(jù)實(shí)際需求靈活調(diào)整功耗。
• 對(duì)L0s和L1狀態(tài)進(jìn)行主動(dòng)狀態(tài)電源管理，進(jìn)一步降低功耗。

設(shè)備狀態(tài)電源管理

• 支持D0、(D3 Hot)和(D3 Cold)狀態(tài)，在不同工作狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
• 在(D3 Cold)電源狀態(tài)下支持3.3V輔助電源。

其他特性

• 支持最大256字節(jié)的有效負(fù)載大小，滿足不同數(shù)據(jù)傳輸需求。
• 功耗方面，L0正常模式下典型功耗為0.72 W（304SL為0.74 W），L1模式下典型功耗為0.2W。
• 工業(yè)溫度范圍為 -40°C至85°C，適應(yīng)不同的工作環(huán)境。
• 平均無(wú)故障工作時(shí)間（MTBF）待定。
• 封裝形式：304SL和404SL采用128引腳LQFP 14mm x 14mm封裝，303EL采用136引腳LQFP 8mm x 8mm封裝，且均為無(wú)鉛和100%綠色封裝。

增強(qiáng)特性

可定制端口參數(shù)

每個(gè)端口的驅(qū)動(dòng)電流和去加重電平可進(jìn)行編程設(shè)置，滿足不同系統(tǒng)的需求。

低延遲

數(shù)據(jù)包通過(guò)交換機(jī)時(shí)典型延遲為150ns，且無(wú)阻塞，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。

靈活的交換模式

支持“直通”（默認(rèn)）和“存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)”模式，可根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的交換方式。

高級(jí)節(jié)能功能

• 空的下游端口設(shè)置為空閑狀態(tài)，降低功耗。
• 當(dāng)任何端口進(jìn)入L1或ASPM L1狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)電路的時(shí)鐘關(guān)閉。

其他功能

• 支持對(duì)等流量的訪問(wèn)控制服務(wù)（ACS）。
• 支持用于SR-IOV應(yīng)用的地址轉(zhuǎn)換（AT）數(shù)據(jù)包。

總結(jié)

PI7C9X2G系列PCIe Packet Switch以其高性能、低功耗、高可靠性等特點(diǎn)，為電子工程師在設(shè)計(jì)各種高性能平臺(tái)時(shí)提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師可以根據(jù)具體需求選擇合適的型號(hào)，并充分利用其豐富的特性來(lái)優(yōu)化系統(tǒng)性能和降低功耗。你在使用類似的PCIe交換芯片時(shí)，遇到過(guò)哪些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。

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