利用 PCIe® 3.0 实现车内高速连接功能

作者：连接功能ASIC (Connect ASIC) 产品营销经理 Jen Lee

随着新车用电子功能和产品应用日益增加 (例如先进驾驶辅助系统 (ADAS)、智能座舱、车载信息服务和信息娱乐系统)，车内系统也必须跟上这些需求。由于提供数据的传感器越来越多，例如成像、毫米波和激光雷达，这些数据都必须经过处理，因此需要高性能多核处理器，并通过高速连接通道在车辆中传送，并且不能影响安全性或可靠性。

为了满足这些要求，汽车产业正在从传统的分布式电子控制单元 (ECU) 模型转向采用以集中式网域(Domain)计算模块为基础的架构。

几年前的汽车可能包含 40 到 100 个 ECU。如今，这些功能已集成到每个网域的系统级芯片 (SoC) 上，例如 ADAS、信息娱乐系统和动力总成管理的控制器。

而未来下一步可能会转向区域(Zonal)架构，其中数据和处理由本地网关执行，然后提供给中央控制器。随着产业向自动驾驶汽车发展，性能要求将持续快速提高。

这些变化意味着如今的联网车辆需要高性能、灵活且节能的互连元器件。这些元器件也必须可靠且符合汽车规格，并且经过标准化以确保互操作性。

PCI Express^® (PCIe^®) 已成为车用高速连接功能的热门选择。PCIe 可提供所需的带宽以及超低延迟。由于它是一个广泛采用的标准，因此有明确的发展蓝图和庞大的软硬件供应商生态系统，有助于降低开发成本、提高灵活性并提高供应链的安全性。

为了满足新一代车内高速互连需求，Diodes 公司推出了 PI7C9X3GxxxGPQ 产品系列。这是一系列符合 PCIe 3.0 汽车规格的数据包交换器，适用于联网驾驶产品应用。

本产品系列推出四种型号，提供 6 至 16 个端口和 6 至 32 个通道。这一系列选项为设计人员提供了额外的灵活性，并且可以轻松依据不同需求设定系统，以节省项目开发时间。集成式时钟缓冲器也助于简化设计、节省空间并降低物料清单 (BoM) 成本。

数据包交换器使用的架构支持灵活的端口设置，可以根据需要分配上行端口、下行端口和跨网域端点 (Cross-Domain End-Point, CDEP) 端口。典型延迟仅为 150ns。

这一系列数据包交换器符合车用 AEC-Q100 Grade 3 标准，专为在 -40°C 至 85°C 的温度范围内实现车内高速连接功能而设计。先进电源管理功能可减少能源消耗。

整体而言，新型 PCIe 数据包交换器可提供当今汽车产品应用所需的性能、可靠性和灵活性。

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