汽车应用中的 PCI Express

PCI Express® (PCIe) 是汽车电子系统中首选的高速接口之一。为了避免总线传输错误，需要可靠、稳健且抖动控制良好的时序解决方案。SiTime MEMS 时序解决方案可轻松满足 PCIe 的抖动要求，并留有充足的裕度。它们还具有高可靠性和稳健性、出色的稳定性和低 EMI 性能。

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现代汽车对自动驾驶 (AD) 和高级驾驶辅助系统 (ADAS) 功能的需求日益增长，这推动了汽车电子系统的数量和复杂性的提升。众多传感器产生的数据量日益增长，需要强大的计算能力。通常，单个 SoC 不足以处理这些任务，因此需要使用协处理器。PCI Express 是连接这些组件的常用接口之一。

PCI Express (PCIe) 是一种点对点串行接口，创建于 2003 年，最初用于计算行业。它是一种双向总线，基于一对单向通道（每个方向各一个）。最多可并行聚合 16 个通道以提高传输速率。每通道的传输速率从 PCIe Gen 1 的 2.5 GT/s (GTransfer/s)（每通道速率为 250 MB/s）发展到 PCIe Gen 6 的 64 GT/s（速率为 7.56 GB/s）。PCIe Gen 4 目前广泛应用于汽车系统。Gen 4 的速率为 16 GT/s，每通道速率为 1.97 GB/s。

PCIe 时钟

PCIe接口要求总线两端各有一个100 MHz的时钟。需要考虑以下几个参数：

• 时钟树架构：公共时钟或单独参考
• 抖动，取决于 PCIe 的代数
• 信令类型：HCSL或LP-HCSL
• 扩频以降低 EMI
• 频率精度

有关 PCIe 生成的抖动限制、HCSL 和 LP-HCSL 的使用、与 PCIe 相关的扩频时钟以及 PCIe 时钟架构的更多信息，请参阅我们的PCI Express 汽车计时解决方案白皮书。

SiTime 优势

• 支持 PCIe Gen 1 至 6；支持通用时钟、SRNS 和 SRIS 架构。
• 时钟发生器具有内部 MEMS 谐振器，不需要外部参考。
• 硅基 MEMS 时钟发生器消除了晶体谐振器所代表的“薄弱环节”。MEMS 谐振器的可靠性比晶体高 50 倍。
• SiTime 设备具有出色的可靠性（ 0.5 FIT、 0.1 DPPM），非常适合用于汽车和功能安全应用。
• 与基于晶体的器件相比，SiTime 器件的抗冲击和振动能力提升高达 10 倍。冲击，尤其是晶体的振动，会增加生成时钟的抖动，从而增加 PCIe 链路的误码率 (BER)。晶体的冲击和振动还会导致频率微跳变和活动性下降，从而降低误码率 (BER)。SiTime 器件则不会出现这些问题。