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。需要可靠、稳健的定时解决方案以及良好控制的抖动来避免总线上的传输错误。 SiTime MEMS 时序解决方案可轻松满足 PCIe 的抖动要求，并且还有余量。它们还具有高可靠性和鲁棒性、出色的稳定性和降低 EMI 的能力。

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现代车辆对 AD（自动驾驶）和 ADAS（高级驾驶辅助系统）功能的需求不断增长，推动汽车电子系统的数量和复杂性不断增加。众多传感器生成的数据量不断增加，需要计算能力。通常，单个 SoC 不足以处理该任务，需要使用协处理器。 PCI Express 是通常用于连接这些组件的接口之一。

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。它是一种双向巴士，基于一对单向车道（每个方向一个）。最多可并行聚合 16 个通道，以提高传输速率。每个通道的传输速率从 PCIe Gen 1 中每通道 250 MB/s 的 2.5 GT/S (GTransfer/s) 发展到 PCIe Gen 6 中每通道 7.56 GB/s 的 64 GT/s。 PCIe Gen 4目前广泛应用于汽车系统。 Gen 4 具有 16 GT/s，每通道速率为 1.97 GB/s。

PCIe 时钟

PCIe 接口要求总线两端都有 100 MHz 时钟。需要考虑几个参数：

• 时钟树架构：公共时钟或单独参考
• 抖动，取决于 PCIe 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 汽车时钟解决方案白皮书。

硅泰优势

• 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 MEMS 时钟发生器消除了以晶体谐振器为代表的“薄弱环节”。 MEMS 谐振器的可靠性比晶体高 50 倍。
• SiTime 器件出色的可靠性（< 0.5 FIT、< 0.1 DPPM）使其非常适合汽车和功能安全应用。
• 与基于晶体的设备相比，抗冲击和振动能力提高了 10 倍。冲击，特别是晶体中的振动会增加生成时钟的抖动，从而增加 PCIe 链路上的误码率 (BER)。晶体中的冲击和振动还会产生频率微跳和活动下降，从而降低 BER。 SiTime 设备不存在这些问题。

其他资源

• 汽车系统计时解决方案
• 利用超稳健的 MEMS 振荡器提高汽车可靠性和性能
• 适用于 ADAS 传感器、车载网络和自动驾驶计算机的 AEC-Q100 汽车振荡器
• 适用于工业、汽车和消费应用的 EMI 抑制振荡器
• 汽车ECU
• 高级驾驶辅助系统计算机
• 车载摄像头
• 激光雷达