Microchip Technology PCI11414C單晶片PCIe交換器

Microchip Technology PCI11414C單晶片PCIe交換器整合了USB 3.2 Gen 2主機控制器、乙太網路MAC和可程式I/O。Microchip PCI11414C配備PCIe實體介面,提供4通道 (4×8GT/s) 上行連接埠和1通道 (1×8GT/s) 下行連接埠,最高支援8GT/s線路速率,以滿足嵌入式應用對更高頻寬PCIe子系統日益增長的需求。上行鏈路可透過單一或多個通道運作,以優化系統架構;該設備包含完全符合PCIe規範的實作,涵蓋從外部PHY介面、交換架構到端點控制器。PCIe精確時間測量 (PTM) 符合PCI Express Base Specification R5.0 V1.0標準,可透過確定本地設備時鐘與共用PTM Master Time時域之間的關係,在元件之間實現精確的時間同步。

PCI11414C整合了符合USB‑IF和xHCI規範的USB 3.2 Gen 2主機控制器,支援兩個USB 3.2 Gen 2 Type‑C®連接埠和三個USB 2.0 HS/FS/LS Type‑A連接埠。USB‑C功能包括CC1和CC2組態通道管理,而過電流感測 (OCS) 和Vbus埠控制則提供可靠的電源管理。此外,該設備配備符合IEEE 802.3規範的2.5Gbps以太網路MAC,具有RMII、RGMII和SGMII介面,分別支援10/100Mbps、10/100/1000Mbps和1/2.5Gbps的資料速率,為各種嵌入式應用提供靈活的以太網路連接能力。

可程式接腳多工器允許設計人員使用預設組態或針對應用客製化的訊號路由,將I/O功能對映至封裝接腳。支援的功能包括USB相關訊號、GPIO和SMBus,均可透過專用PCIe端點控制器存取。雖然該設備需要多個內部時鐘,但這些時鐘均由整合式時鐘陣列產生,因此僅需單端25MHz外部時鐘或晶體,以及PCIe參考時鐘。透過與主要作業系統相容的標準抽象層支援軟體集成。Microchip PCI11414C採用164接腳DQFN封裝,提供商業級(0°C至+70°C)、工業級(‑40°C至+85°C)和汽車級Grade 3(‑40°C至+85°C)溫度範圍。

特點

  • 整合式PCIe (8GT/s) 交換架構,最大有效負載為512位元組
  • 整合式PCIe實體介面
    • 4通道 (4x 8GT/s) 上行連接埠,支援單通道、雙通道或4通道鏈路
    • 1通道 (1x 8GT/s) 下行連接埠
  • 整合式USB 3.2 Gen 2 (10Gbps) 實體介面
  • 整合式xHCI USB 3.2 Gen 2 (10Gbps) USB主機控制器
    • 2個10Gbps Gen 2 PHY
    • 4個USB HS/FS/LS PHY
    • USB Type-C或Type-A的多種組態選項
  • 2.5Gbps乙太網路MAC
    • 符合IEEE 802.3標準
    • RMII支援10/100Mbps
    • RGMII支援10/100/1000Mbps
    • SGMII支援1Gbps
    • SGMII+支援2.5Gbps
    • 支援巨型訊框
  • 精確時間協定
    • 支援IEEE Std 1588™-2008 E2E和P2P單步及雙步模式
    • IEEE Std 1588-2008可程式化時間比較輸出(例如1PPS)
  • 兩個外部電源(+3.3V和+1.1V)
  • 全面電源管理功能:PCIe3.1低功率子狀態 (LPSS) - L2(使用輔助電源)、LPSS L1.1(休眠)和 L1.2(關閉)
  • 電源和I/O
    • 整合式上電重設電路,具備可設定的欠壓/過壓保護
    • 依據EIA/JESD78 Class II,閂鎖效能超過150mA
    • JEDEC Class 2 ESD效能
  • UART
    • RS232/RS422/RS485
    • 自動方向控制
    • 支援標準和進階速度
    • 支援基本或完整訊號
  • 多功能GPIO
  • 可程式接腳多工器
  • 可使用低成本25MHz晶體或時鐘,以降低BOM成本
  • PCIe精確時間測量 (PTM)
  • 支援共用參考時鐘和獨立參考時鐘(SRNS和SRIS)
  • SPI周邊介面
  • SMBus目標介面
  • SMBus控制器介面
  • JTAG TAP
  • PVT感測器
  • 提供商業級、工業級和AEC-Q100 Grade 3溫度範圍
  • 無鉛、符合RoHS標準的164接腳DQFN封裝

應用

  • 單板電腦 (SBC)
  • AIoT邊緣運算
  • 工業電腦 (IPC)
  • 邊緣設備
  • 儲存擴充

規格

  • 電源電壓範圍
    • 1.1V電源:1.09V至1.21V
    • 3.3V電源:2.97V至3.63V
  • 3.3V電源類比電壓範圍:3.07V至3.63V
  • 可變電源電壓範圍
    • 1.8V:1.62V至1.98V
    • 2.5V:2.25V至2.75V
    • 3.3V:2.97V至3.63V
  • 重設電流
    • 1.1V電源:187.2mA
    • 3.3V電源:15.48mA
  • 睡眠電流
    • 1.1V電源:329mA
    • 3.3V電源:42.8mA
  • 閒置電流
    • 1.1V電源:704mA
    • 3.3V電源:110mA
  • USB工作電流範圍
    • 1.1V電源:825mA至1237mA
    • 3.3V電源:125mA至148mA
  • 乙太網路工作電流
    • 1000Mbps鏈路下的RGMII
      • 1.1V電源:421mA
      • 3.3V電源:87mA
    • 2500Mbps鏈路下的SGMII
      • 1.1V電源:480mA
      • 3.3V電源:78mA
  • 周邊工作電流
    • 4個UART通道,最大鮑率:4Mbps
      • 1.1V電源:334mA
      • 3.3V電源:56mA
    • 2個SPI控制器,速度為30MHz;1個I2C控制器,速度為1MHz
      • 1.1V電源:174mA
      • 3.3V電源:35mA
  • PCIe工作電流 - 4通道UFP + 1通道DFP,速率為8GT/s
    • 1.1V電源:746mA
    • 3.3V電源:116mA
  • 電源開啓時間範圍:0ms至5ms
  • 靜止空氣中的環境操作溫度範圍
    • 商業級:0°C至+70°C
    • 工業級:-40°C至+85°C
    • 汽車級Grade 3:-40°C至+85°C
  • 最大結點溫度:+125°C
  • 3kV人體模型 (HBM) ESD防護

內部方塊圖

結構圖 - Microchip Technology PCI11414C單晶片PCIe交換器
發佈日期: 2026-03-11 | 更新日期: 2026-03-22