DS320PR410-RSC-EVM PCIe 5.0线性重驱动器评估模块技术解析

描述

Texas Instruments DS320PR410-RSC-EVM再驱动器评估模块 (EVM) 为评估DS320PR410四通道PCI-Express 5.0线性再驱动器的信号调理功能提供一个完整的高带宽平台。Texas Instruments DS320PR410-RSC-EVM评估板可用于标准符合性测试、性能评估和初始系统原型开发。

数据手册:*附件:Texas Instruments DS320PR410-RSC-EVM再驱动器评估模块数据手册.pdf

特性

  • PCIe x16 Riser选项,具有8个4通道单向线性转接驱动器,工作速率高达32Gbps
  • 线性均衡,无缝支持链路培训和PCIe通道扩展
  • CTLE在16 GHz时提升高达22 dB
  • 可通过EEPROM、GPIO、I^2^C或SMBus对设备进行编程配置
  • 板载12V至3.3V、2A降压型直流-直流转换器
  • 工业温度范围:–40°C至85 °C
  • 采用4mm×6mm、40引脚、无引线WQFN 0.4 mm间距封装的流通式布局

板布局

信号调理

DS320PR410-RSC-EVM PCIe 5.0线性重驱动器评估模块技术解析

一、产品概述

DS320PR410-RSC-EVM是德州仪器(TI)推出的专为PCIe 5.0和CXL 2.0应用设计的高性能评估模块,集成了八颗DS320PR410四通道线性重驱动器芯片,支持高达32Gbps的数据速率。该评估板为系统设计人员提供了完整的信号调理功能验证平台,特别适用于PCIe通道扩展和信号完整性优化场景。

二、核心特性

1. 高速信号处理能力

  • 32Gbps全双工传输‌:支持PCIe Gen1-Gen5全代际标准
  • 高级均衡技术‌:连续时间线性均衡器(CTLE)提供高达22dB@16GHz的补偿能力
  • 自适应增益控制‌:可编程DC增益范围(-6dB至+2dB)

2. 灵活配置选项

  • 多模式控制‌:支持引脚模式、SMBus/I2C主模式(EEPROM)和I2C从模式
  • 五级输入控制‌:通过电阻分压实现L0-L4五种配置电平
  • 16个SMBus地址‌:支持多设备级联时的独立寻址

3. 系统级保护功能

  • 接收器检测状态机‌:符合PCIe规范的RX检测协议
  • 热插拔保护‌:支持PRSNT#和PERST#侧边信号控制
  • 工业级温度范围‌:-40°C至85°C工作环境

三、硬件架构

1. 电源管理系统

  • 输入电压‌:12V DC ±10%
  • 板载DC/DC转换器‌:12V转3.3V/2A输出
  • 多路去耦设计‌:每颗DS320PR410配置专用去耦电容网络

2. 信号路径设计

  • 下游设备(DS1-DS4) ‌:处理来自主机的传输信号
  • 上游设备(US1-US4) ‌:处理来自端点设备的接收信号
  • 阻抗匹配‌:85Ω差分走线,全路径AC耦合

3. 关键接口

  • PCIe金手指连接器‌:符合Gen5 x16规范
  • 跨骑式连接器‌:支持标准PCIe附加卡
  • I2C调试接口‌:支持USB2ANY和Aardvark适配器

四、典型应用场景

1. 数据中心设备

  • 服务器主板PCIe通道扩展
  • 企业级存储系统信号中继
  • 网络接口卡(NIC)信号增强

2. 高性能计算

  • GPU加速卡互连优化
  • CXL内存扩展模块
  • 异构计算互连背板

3. 测试测量系统

  • 协议分析仪前端调理
  • 误码率测试系统集成
  • 通道损耗补偿方案

五、快速配置指南

1. 引脚模式配置步骤

  1. 设置J1跳线L0位置选择引脚模式
  2. 通过J14/J26配置全局增益(默认L4=0dB)
  3. 使用J15/J16(下游)和J27/J28(上游)设置EQ电平
  4. 连接PCIe主板和端点设备

2. I2C模式配置流程

  1. 设置J1跳线L2位置启用I2C模式
  2. 通过J15/J16/J27/J28分配唯一设备地址
  3. 连接SigCon Architect配置软件
  4. 实时调整EQ和增益参数

六、设计参考

1. 信号完整性建议

  • 保持差分对长度匹配<5mil
  • 避免90°走线拐角
  • 关键信号远离高频噪声源

2. 热管理方案

  • 建议气流速度>1m/s
  • 监测器件结温(<125°C)
  • 高热负载场景建议添加散热片

3. PCB布局规范

  • 功率回路面积<1cm²
  • 敏感信号完整地平面
  • 避免分割平面下的高速走线

七、性能参数

参数规格测试条件
数据速率32GbpsPCIe Gen5
插入损耗补偿22dB @16GHzCTLE全增强
电源电压3.3V ±10%25°C环境
功耗84W(最大)12V输入
工作温度-40°C至85°C工业级
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