PI7C9X2G系列PCIe Packet Switch：高性能低功耗解决方案

在电子设计领域，PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）技术凭借其高速、高效的数据传输能力，成为众多系统中不可或缺的一部分。今天，我们要介绍的是Pericom的PI7C9X2G系列PCIe Packet Switch，它专为满足最新的低功耗、无铅和绿色系统要求而设计，适用于多种高性能平台。

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产品概述

PI7C9X2G Packet Switch家族是PCI Express® 2.1标准的产品，具有高性能、成本效益高的特点。它可以应用于嵌入式系统、Wi-Fi路由器/网关、打印机、存储设备、组合卡、主机总线适配器（HBA）、机顶盒、主板、笔记本电脑、扩展坞等对功率敏感的高性能平台。该系列所有产品都采用了Pericom专有的节能PowerSave™技术，为用户提供了从各种I/O桥（如PCH、ICH、IOH、嵌入式MCU、FPGA和其他专用集成电路）进行扩展或扇出的灵活性。

具体型号及端口配置

• PI7C9X2G304SL：提供一个x1或x2上游端口和两个x1下游端口。
• PI7C9X2G404SL：提供一个x1上游端口和三个x1下游端口。
• PI7C9X2G303EL：提供一个x1上游端口和两个x1下游端口。

产品特性

高性能交换能力

• 当所有4条通道启用时（304SL、404SL），具有32 Gbps的无阻塞全连接交换能力；当所有3条通道启用时（303SL），具有24 Gbps的交换能力。
• 每个下游端口集成100MHz时钟缓冲器，确保数据传输的稳定性。

可靠性、可用性和可维护性

• 支持数据中毒和端到端循环冗余校验（CRC），提高数据传输的准确性。
• 具备高级错误报告和日志记录功能，方便故障排查。
• 支持IEEE 1149.6 JTAG接口，便于调试和测试。

链路电源管理

• 支持L0、L0s、L1、L2、L2/L3 (L2/L3 Reod)和L3链路电源状态，可根据实际需求灵活调整功耗。
• 对L0s和L1状态进行主动状态电源管理，进一步降低功耗。

设备状态电源管理

• 支持D0、(D3 Hot)和(D3 Cold)状态，在不同工作状态下实现节能。
• 在(D3 Cold)电源状态下支持3.3V辅助电源。

其他特性

• 支持最大256字节的有效负载大小，满足不同数据传输需求。
• 功耗方面，L0正常模式下典型功耗为0.72 W（304SL为0.74 W），L1模式下典型功耗为0.2W。
• 工业温度范围为 -40°C至85°C，适应不同的工作环境。
• 平均无故障工作时间（MTBF）待定。
• 封装形式：304SL和404SL采用128引脚LQFP 14mm x 14mm封装，303EL采用136引脚LQFP 8mm x 8mm封装，且均为无铅和100%绿色封装。

增强特性

可定制端口参数

每个端口的驱动电流和去加重电平可进行编程设置，满足不同系统的需求。

低延迟

数据包通过交换机时典型延迟为150ns，且无阻塞，保证数据传输的实时性。

灵活的交换模式

支持“直通”（默认）和“存储转发”模式，可根据具体应用场景选择合适的交换方式。

高级节能功能

• 空的下游端口设置为空闲状态，降低功耗。
• 当任何端口进入L1或ASPM L1状态时，相应电路的时钟关闭。

其他功能

• 支持对等流量的访问控制服务（ACS）。
• 支持用于SR-IOV应用的地址转换（AT）数据包。

总结

PI7C9X2G系列PCIe Packet Switch以其高性能、低功耗、高可靠性等特点，为电子工程师在设计各种高性能平台时提供了一个优秀的解决方案。在实际应用中，工程师可以根据具体需求选择合适的型号，并充分利用其丰富的特性来优化系统性能和降低功耗。你在使用类似的PCIe交换芯片时，遇到过哪些挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验。

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