Microchip Technology PCI11010C Single-Chip-PCIe-Schalter
Der PCI11010C Single-Chip-PCIe-Schalter von Microchip Technology integriert einen Ethernet-MAC und programmierbare I/O. Der PCI11010C von Microchip verfügt über eine PCIe-Schnittstelle mit einem 2-spurigen (2×8 GT/s) Upstream- Port und einem 1-spurigen (1×8 GT/s) Downstream-Port, der bis zu 8 GT/s liefert, um der wachsenden Nachfrage nach PCIe-Subsystemen mit höhererBandbreite in eingebetteten Applikationen gerecht zu werden. Die Upstream-Schnittstelle kann für Flexibilität in der Architektur über eine oder mehrere Lanes betrieben werden, und das Bauteil beinhaltet eine vollständig PCIe-konforme Implementierung, die sich über die externen PHY-Schnittstellen, die Schaltstruktur und die Endpunkt-Controller erstreckt. Die Unterstützung für PCIe-Präzisionszeitmessung (PTM) gemäß PCI Express Basis-Spezifikation R5.0 V1.0 ermöglicht den präzisen Austausch von Timing-Informationen zwischen Bauelementen, wodurch Systeme die Beziehung zwischen lokalen Gerätetakten und dem gemeinsam genutzten PTM-Master Zeitbereich berechnen können.
Zusätzlich zu den PCIe-Funktionen der Schalter integriert der PCI11010C einen IEEE 802.3‐konformen 2,5-GBit/s-Ethernet-MAC. Die Schnittstellen RMII, RGMII und SGMII unterstützen Datenraten von 10/100 MBit/s, 10/100/1000 MBit/s und 1/2,5 GBit/s und ermöglichen so eine Vielzahl von Ethernet-Konnektivitätsoptionen. Ein programmierbarer Pin-Multiplexer ermöglicht es Designern, den Gehäuse-Pins I/O-Funktionen mithilfe der Standardkonfiguration oder benutzerdefinierten Signalzuweisungen zuzuordnen, die auf die Applikation zugeschnitten sind. Zu diesen Funktionen gehören GPIO- und SMBus-Signale, auf die über einen dedizierten PCIe-Endpunkt-Controller zugegriffen wird. Obwohl für den Betrieb des Bauteils mehrere interne Taktgeber erforderlich sind, werden diese innerhalb einer integrierten Takt-Farm erzeugt, so dass der PCI11010C von Microchip mit nur einem einendigen externen 25-MHz-Takt oder -Quarz sowie einem PCIe-Referenztakt betrieben werden kann. Das Bauteil wird von standardisierten Softwareabstraktionen unterstützt, die mit den wichtigsten Betriebssystemen kompatibel sind, und ist in einem 100-Pin-VQFN-Gehäuse für die Temperaturbereiche kommerziell (0 °C bis +70 °C), industriell (-40 °C bis +85 °C), Automobilstandard 3 (-40 °C bis +85 °C) und Automobilstandard 2 (-40 °C bis +105 °C) erhältlich.
Merkmale
- Integrierte PCIe-Schaltstruktur (8 GT/s), 512 Byte maximale Nutzdatengröße
- Integrierte physikalische PCIe-Schnittstellen
- 2-spuriger (2x 8 GT/s) Upstream-Port
- 1-spuriger (1x 8 GT/s) Downstream-Port
- 2,5 GBit/s Ethernet-MAC (RMII/RGMII/SGMII/SGMII+)
- IEEE 802.3-konform
- RMII-Unterstützung für 10/100 MBit/s
- RGMII-Unterstützung für 10/100/1000 MBit/s
- SGMII Unterstützung für 1 Gbps
- SGMII + Unterstützung für 2,5 Gbps
- Jumborahmen-Unterstützung
- Präzisionszeitprotokoll
- IEEE Std 1588™-2008 E2E und P2P Ein- und Zweischritt-Unterstützung
- IEEE Std 1588-2008 programmierbare Zeitvergleichsausgabe (z. B. 1PPS)
- Umfassende 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
- Zwei externe Netzteile (+3,3 V und +1,1 V).
- UARTs
- RS232/RS422/RS485
- Automatische Richtungssteuerung
- Standard- und erweiterte Geschwindigkeitsunterstützung
- Grundlegende oder umfassende Signalunterstützung
- Multifunktions-GPIOs
- Programmierbarer Pin-Multiplexer (SMBus/SPI/UART/GPIO)
- 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
- Verfügbar in den Temperaturbereichen kommerziell, industriell, AEC-Q100 Klasse 3 und AEC-Q100 Klasse 2
- Bleifreies, RoHS-konformes 100-Pin-VQFN-Gehäuse
Applikationen
- Industrie-PCs (Netzwerkschnittstellen, PCIe-Fanouts)
- Erreichen von Netzwerkschnittstellen jenseits der herkömmlichen 10/100/1000/2500 BASE-T-Netzwerke
Technische Daten
- Versorgungsspannungsbereiche
- 1,09 V bis 1,21 V für 3,3 V Versorgung
- 2,97 V bis 3,63 V für 3,3 V Versorgung
- 3,07 V bis 3,63 Vanaloger Versorgungsbereich für 3,3 V Versorgung
- Variable Versorgungsspannungsbereiche
- Bereich von 2,97 V bis 3,63 V bei 3,3 V
- Bereich von 2,25 V bis 2,75 V bei 2,5 V
- Bereich von 1,62 V bis 1,98 V bei 1,8 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
- 414 mA für 1,1 V Versorgung
- 57 mA für 3,3 V Versorgung
- Ethernet Wirkstrom
- RGMII bei 1.000 MBit/s Verbindung
- 421 mA für 1,1 V Versorgung
- 87 mA für 3,3 V Versorgung
- SGMII bei 2.500 MBit/s Verbindung
- 480 mA für 1,1 V Versorgung
- 78 mA für 3,3 V Versorgung
- RGMII bei 1.000 MBit/s Verbindung
- Peripherie Wirkstrom
- 4x UART-Kanal mit 4 MBit/s maximale Baudrate
- 334 mA für 1,1 V Versorgung
- 56 mA für 3,3 V Versorgung
- 2 SPI-Controller mit einer Geschwindigkeit von 30 MHz und 1 I2C-Controller mit einer Geschwindigkeit von 1 MHz
- 174 mA für 1,1 V Versorgung
- 35 mA für 3,3 V Versorgung
- 4x UART-Kanal mit 4 MBit/s maximale Baudrate
- PCIe Wirkstrom – 2-spuriger UFP + 1-spuriger DFP bei 8 GT/s
- 426 mA für 1,1 V Versorgung
- 83 mA für 3,3 V Versorgung
- 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
- -40 °C bis +105 °C für die Automobilstandard 2-Version
- +125 °C maximale Sperrschichttemperatur
- 3 kV ESD-Schutz nach dem Human Body Model (HBM)
Internes Blockdiagramm
Verwandte Schalter
Microchip Technology PCI11010 PCIe-Switch mit Ethernet MAC und I/O
Verfügt über einen integrierten Ethernet-MAC und programmierbare I/O.