Microchip Technology PCI11101C Single-Chip-PCIe-Schalter
Die PCI11101C Single-Chip-PCIe-Schalter von Microchip Technology integrieren einen USB 3.2 Gen 2 Host-Controller und programmierbare I/O. Der PCI11101C von Microchip verfügt über PCIe-Schnittstellen mit einem 4-spurigen (4×8 GT/s) Upstream-Port und einem 2-spurigen (2×8 GT/s) Downstream-Port, der bis zu 8 GT/s liefert, um PCIe-Subsysteme mit höherer Bandbreite in eingebetteten Applikationen zu unterstützen. Die Upstream-Schnittstelle kann über eine oder mehrere Lanes betrieben werden, um Flexibilität beim Systemdesign zu gewährleisten. Das Bauteil beinhaltet eine standardkonforme PCIe-Implementierung von den externen physikalischen Schnittstellen über die Schaltstruktur bis hin zu den Endpunkt-Controllern. Das Bauteil unterstützt auch die PCIe-Präzisionszeitmessung (PTM) gemäß PCI Express Basis-Spezifikation R5.0 V1.0, wodurch ein präziser Timing-Austausch ermöglicht wird, um die Beziehung zwischen lokalen Gerätetakten und dem PTM-Master-Zeitbereich zu bestimmen.
Der PCI11101C beinhaltet einen USB‑IF- und xHCI‑konformen USB 3.2 Gen 2 Host-Controller, der einen USB 3.2 Gen 2 Port bereitstellt, mit Unterstützung von 10 GBit/s Betrieb für Typ‑A oder Type‑C, M.2 Breakout oder eingebettete Applikationen. Diese Schalter umfassen auch Überstromerkennung (OCS) und Vbus-Port-Kontrolle. Ein programmierbarer Pin-Multiplexer ermöglicht es Designern, den Gehäuse-Pins I/O-Funktionen mithilfe der Standardkonfiguration oder einer benutzerdefinierten Signalführung zuzuordnen. Die unterstützten Funktionen reichen von USB-bezogenen Signalen bis hin zu GPIO und SMBus, auf die über einen dedizierten PCIe-Endpunkt-Controller zugegriffen wird.
Obwohl das Bauteil mehrere interne Takte erfordert, werden alle durch eine integrierte Takt-Farm erzeugt, so dass der Betrieb mit nur einem einendigen externen 25-MHz-Takt oder -Quarz zusammen mit einem PCIe-Referenztakt möglich ist. Standardisierte Softwareabstraktionen ermöglichen eine nahtlose Unterstützung über alle wichtigen Betriebssysteme hinweg. Der PCI11101C von Microchip wird in einem 132-Pin-VQFN‑DR-Gehäuse angeboten und ist in den Temperaturbereichen kommerziell (0 °C bis +70 °C), industriell (-40 °C bis +85 °C) und Automobilstandard 3 (-40 °C bis +85 °C) erhältlich.
Merkmale
- Integrierte PCIe-Schaltstruktur (8 GT/s), 512 Byte maximale Nutzdatengröße
- Integrierte physikalische PCIe-Schnittstellen
- 4-spuriger (4x 8 GT/s) Upstream-Port ermöglicht Einzel-, Dual- oder 4-Lane-Verbindungen
- 2-spuriger (2x 8 GT/s) Downstream-Port
- Integrierte physische USB 3.2 Gen 2 (10 GBit/s)-Schnittstellen
- Integrierter xHCI USB 3.2 Gen 2 (10 GBit/s) USB-Host-Controller
- 10 Gbit/s Gen 2 PHY
- USB HS/FS/LS PHY
- Zwei externe Netzteile (+3,3 V und +1,1 V).
- Umfassendes Leistungsmanagement mit PCIe 3.1 Low Power Sub-States (LPSS) - L2 (mit Hilfsstromversorgung), LPSS L1.1 (Ruhezustand) und L1.2 (Aus)
- Leistung und I/O
- Integrierte Power-On-Reset-Schaltung mit konfigurierbarem Unter-/Überspannungsschutz
- Latch-Up-Leistung übertrifft 150 mA gemäß EIA/JESD78, Klasse II
- ESD-Leistung gemäß JEDEC Klasse 2
- I/O-Multiplexer (SMBus/SPI/UART/GPIO)
- I/O optimiert für M.2-Schnittstellen-Breakouts
- UARTs
- RS232/RS422/RS485
- Automatische Richtungssteuerung
- Standard- und erweiterte Geschwindigkeitsunterstützung
- Grundlegende oder umfassende Signalunterstützung
- Multifunktions-GPIOs
- Programmierbarer Pin-Multiplexer
- Möglichkeit zur Verwendung eines kostengünstigen 25-MHz-Quarzes oder -Taktes für eine geringere BOM
- PCIe-Präzisionszeitmessung (PTM)
- Unterstützung für gemeinsamen Referenztakt und separate Referenztakte (SRNS und SRIS)
- SPI-Peripherieschnittstelle
- SMBus Zielschnittstelle
- SMBus-Controller-Schnittstelle
- JTAG-TAP
- PVT-Sensor
- Erhältlich in den Temperaturbereichen kommerziell, industriell und AEC-Q100 Klasse 3
- Bleifreies, RoHS-konformes 132-Pin-VQFN-DR-Gehäuse
Applikationen
- Mathematik-offload
- Vision Intelligence, Kameras und maschinelles Sehen
- Server mit NG BMC und ohne PCH
Technische Daten
- Versorgungsspannungsbereiche
- 1,09 V bis 1,21 V für 1,1 V Versorgung
- 2,97 V bis 3,63 V für 3,3 V Versorgung
- Variable Versorgungsspannungsbereiche
- Bereich von 1,62 V bis 1,98 V bei 1,8 V
- Bereich von 2,25 V bis 2,75 V bei 2,5 V
- Bereich von 2,97 V bis 3,63 V bei 3,3 V
- Reset-Strom
- 187,2 mA für 1,1 V Versorgung
- 15,48 mA für 3,3 V Versorgung
- Ruhestrom
- 329 mA für 1,1 V Versorgung
- 42,8 mA für 3,3 V Versorgung
- Leerlaufstrom
- 675 mA für 1,1 V Versorgung
- 112 mA für 3,3 V Versorgung
- USB Wirkstrombereiche
- 810 mA bis 1.040 mA für 1,1 V Versorgung
- 124 mA bis 125 mA für 3,3 V Versorgung
- Peripherie Wirkstrom
- 675 mA bei 1,1 V Versorgung
- 112 mA bei 3,3 V Versorgung
- PCIe Wirkstrom
- 4-spuriger-UFP + 1-spuriger DFP bei 8 GT/s
- 746 mA für 1,1 V Versorgung
- 116 mA für 3,3 V Versorgung
- 4-spuriger UFP + 2-spuriger DFP bei 8 GT/s
- 805 mA für 1,1 V Versorgung
- 132 mA für 3,3 V Versorgung
- 4-spuriger-UFP + 1-spuriger DFP bei 8 GT/s
- 0 ms bis 5 ms Stromversorgungs-Einschaltzeitbereich
- Umgebungsbetriebstemperaturbereiche bei Windstille
- 0 °C bis +70 °C für die kommerzielle Version
- -40 °C bis +85 °C für die industrielle Version
- -40 °C bis +85 °C für die Automobilstandard 3-Version
- +125 °C maximale Sperrschichttemperatur
- 3 kV ESD-Schutz nach dem Human Body Model (HBM)
Internes Blockdiagramm
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