"Blog Gönderisi" PCIe Okuryazarlığı-PCIe Referans Saatiyle İlgili Tartışma
Bu makale PCIe sistemindeki referans saatinden bahsedecek Ana referans malzemeleri PCIe Base Spec ve CEM Spec. PCIe Base Spec'in 1.0a ve 1.1 sürümlerinde referans saatin ayrıntılı bir açıklaması yoktur, ancak ilgili CEM Spesifikasyonunda bahsedilmiştir. PCIe Base Spec V2.0'dan başlayarak, fiziksel katmanın elektriksel alt katman bölümüne referans saati ile ilgili içerik eklenmiş ve PCIe referans saatinin üç mimarisi önerilmiştir:
1. Ortak Refclk (Paylaşımlı Refclk) Mimarisi
2. Veri Saatli Rx Mimarisi
3. Ayrı Refclk Mimarlık
Ve spektrum saatini (Spread Spectrum Clocking, SSC), saat testi ölçümü vb.
Yayılı spektrum saati hakkında önceki makaleye bakabilirsiniz:
Yayılı spektrum saati, PCIe için isteğe bağlıdır, zorunlu değildir. Yayılı spektrum saatlerini desteklemeyi seçerseniz, aşağıdaki gereksinimler karşılanmalıdır:
Modülasyon aralığı, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi +% 0 ila -% 0,5, yani Aşağı Yayılmadır
Modülasyon frekansı 30KHz ile 33KHz arasında olmalıdır, genellikle üçgen bir dalga
Referans saat kaynağının seğirmesi (Jitter) 300ppm içinde olmalıdır
SSC ile referans saatin frekans değişim eğrisi aşağıdaki şekilde gösterilmektedir:
Not: Merkeze yayılmış spektrum veya yukarı yayılmış spektrum yerine neden aşağı yayılmış spektrum kullanılsın? Temel husus, 100 MHz halihazırda sistemin en güvenilir referans frekansı olduğunda, yukarı doğru yayılmanın veya merkeze yayılmanın, sistem referans frekansının maksimum değeri aşmasına neden olacağı ve bu da anormal sistem çalışmasına neden olabileceğidir.
Not: Üçgen dalganın yeteneği düşük sıralı harmoniklerde daha yoğunlaşmıştır.Sinüs dalgası, kare dalga veya testere dişi dalgası ile karşılaştırıldığında SSC için daha uygundur.
Referans saatin ayrıntılı parametre gereksinimleri ile ilgili olarak, ilgili içerik test edilmiş ve ölçülmüştür, bu makale bunu kapsamayacaktır.Ayrıntılar için lütfen PCIe CEM Spec ve PCIe Base Spec 2.0 veya üstündeki ilgili bölümlere bakın.
Aşağıda, daha önce bahsedilen üç referans saat mimarisinden kısaca bahsedelim.
Ortak Refclk (Paylaşımlı Refclk) Mimarisi
Common Refclk (Shared Refclk) Mimarisinin şematik diyagramı aşağıdaki şekilde gösterilmiştir,
Bu tür bir referans saat mimarisi, Spec tarafından tavsiye edilir. Bağlantının her iki ucundaki cihazlar aynı referans saat kaynağını kullanır. Sistem yayılma spektrumlu bir referans saat kaynağı kullansa bile, saat titreşimi yalnızca -300 ~ + 2800ppm'dir, bu fiziksel katmandaki RxCDR ve TxPLL için daha uygundur, bu da RxCDR ve TxPLL'nin karmaşıklığını azaltabilir ve maliyet tasarrufu sağlayabilir. amaç. İkinci olarak, PCIe bağlantısı L0s veya L1 durumunda olduğunda, bağlantıda veri akışı olmasa bile, RxCDR hala kilitli bir durumu koruyacak şekilde tasarlanabilir.Bunun avantajı, bağlantının L0'lar veya L1 durumundan L0 durumuna geri yüklenmesidir. Daha kısa olacak.
Veri Saatli Rx Mimarisi
Veri Saatli Rx Mimarisinin şematik diyagramı aşağıda gösterilmiştir:
Şematik diyagramdan, bu referans saat mimarisi en basitidir Rx cihazının CDR'sinin bir referans saate ihtiyacı yoktur, ancak saati veri akışından doğrudan kurtarır. Bununla birlikte, bu yapıya sahip RxCDR, FPGA SerDes'te nadiren kullanılır, çünkü harici bir referans saatin yardımı olmadan, CDR için kilit elde etmek büyük bir zorluktur ve 5600 ppm'lik titreşim aralığında kilidi kaybetmemesini sağlamak gerekir ( Yaygın spektrum saatli PCIe bağlantıları için).
Not: Çoğu FPGA SerDes, çoklu protokol SerDes'tir. PCIe'yi desteklemenin yanı sıra, genellikle SATA, USB, DisplayPort, HDMI, Ethernet (Q) SGMII, CoaXpress, CPRI, FPD-Link gibi diğer ana akım seri protokolleri de desteklemeleri gerekir. II / III, Seri RapidIO, SLVS-EC, vb. Bu tür bir referans saat mimarisi PCIe için çalışır, ancak diğer bazı seri protokoller için mümkün olmayabilir.
Ayrı Refclk Mimarlık
Ayrı Refclk Mimarisinin şematik diyagramı aşağıdaki şekilde gösterilmiştir:
PCIe Spec, önerdiği üç referans saat mimarisinden biri olmasına rağmen, bu referans saat mimarisinin kullanılmasını kesinlikle önermemektedir. PCIe Spesifikasyonu, bu mimari kullanılırsa, yayılı spektrum saatinin yasaklanması gerektiğini vurgular (2.5GT / s ve 5GT / s), çünkü bu durumda, yayılmış spektrum saati kullanılırsa, CDR'nin bant genişliğinin 5600ppm'den bile daha büyük olması gerekir. CDR çok büyük bir zorluktur.
PCIe Base Spec V3.x'te, 8GT / s PCIe bağlantısı için, Ayrı Refclk Mimarisi (yani Bağımsız SSC (SRIS) Mimarisi ile Ayrı Refclk) altında yayılı spektrum saatinin uygulanmasının da mümkün olduğu belirtilmelidir. , Ancak daha karmaşık CDR tasarımı gereklidir, ayrıntılar için lütfen Teknik Özelliklerin ilgili bölümlerine bakın.
Sorumluluk Reddi: Bu resmi hesap, iyi makalelerin itilmesine adanmıştır (katkılar kabul edilir) ve telif hakkı orijinal yazara aittir! Paylaşım yalnızca daha fazla bilgi iletmek içindir ve bu resmi hesabın kendi görüşlerini kabul ettiği anlamına gelmez. Çalışmanın içeriği, telif hakkı ve diğer konular söz konusuysa, lütfen bize e-posta veya telefonla zamanında bildirin, böylece her iki taraf için de gereksiz ekonomik kayıpları önlemek için hızlı bir şekilde uygun önlemleri alabiliriz. İletişim numarası: 010-82306116; e-posta: aet@chinaaet.com.
