KOKY040A January   2023  – March 2024

 

  1.   1
  2.   한눈에 보기
  3.   머리말
  4.   이더넷
  5.   FPD-Link 기술
  6.   CAN 버스
  7.   PCIe 기술
  8.   결론
  9.   참고 문헌

PCIe 기술

PCIe는 고대역폭, 매우 낮은 지연 시간 성능 요구 사항을 충족하는 양방향 고속 직렬 버스를 위한 통신 표준입니다. 산업용 애플리케이션에서 더 일반적으로 사용되는 PCIe는 제조업체에서 실시간 프로세싱을 필요로 하는 센서 데이터 및 사용자 정보의 기하급수적인 증가를 처리하는 고대역폭 및 저지연 시스템을 지원하기 위해 데이터 백본 아키텍처를 재고하기 시작하면서 오토모티브 용도에 사용되고 있습니다.

이러한 과제를 해결하기 위해 중앙 컴퓨팅 노드는 ADAS, 인포테인먼트, 파워트레인 등 다양한 유형의 도메인을 지원합니다. 이 중앙 집중식 컴퓨팅 상자에는 일반적으로 자동차의 다양한 기능을 지원하는 많은 모듈이 포함되어 있어 자동차 제조업체는 전체 도메인 컨트롤러를 다시 설계하지 않고도 자동차의 기능을 확대/축소하고 사용자 지정할 수 있는 유연성을 제공합니다. PCIe는 하나의 루트 복합 또는 CPU(중앙 처리 장치)를 여러 엔드포인트 또는 리시버에 지원하므로, PCIe를 사용한 중앙 집중식 모듈식 설계를 통해 차량에 필요한 전체 ECU 및 케이블을 크게 줄일 수 있습니다.

자동차 산업이 데이터 백본 전체에 걸쳐 코프로세싱과 이중화를 필요로 하기 시작할 때, 많은 CPU가 기본 PCIe 인터페이스를 내장하고 있고 백플레인 전체에 걸쳐 추가 인터페이스 변환을 할 필요가 없기 때문에 PCIe가 점점 더 매력적이 되었습니다. PCIe는 개방형 소프트웨어 리소스를 갖춘 거대한 생태계를 보유하고 있으며 매우 확장 가능한 대역폭으로 세대마다 대역폭을 지속적으로 두 배로 늘렸습니다. 따라서 PCIe 프로토콜이 자동차 데이터 처리의 기하급수적인 성장에 필요한 대역폭을 유지할 수 있습니다.

고속 데이터 신호 경로를 설계할 때 신호 저하가 큰 문제가 될 수 있습니다. 인쇄 회로 보드 재료, 바이어스, 커넥터 또는 케이블 전반의 삽입 손실과 잡음을 복구하고 보상하기 위해 리드라이버나 리타이머와 같은 신호 컨디셔너가 필요할 수 있습니다. 리드라이버와 리타이머는 모두 PCIe 에코시스템에서 안정적이고 오랜 역사를 가지고 있어 PCIe 프로토콜을 통해 데이터를 전송하기 위한 전체 신호 무결성을 개선합니다. 표 2에는 리드라이버와 리타이머의 차이점을 나열합니다. PCIe 신호 무결성 문제 해결 비디오를 시청하여 PCIe 신호 경로를 구성하는 요소에 대해 자세히 알아보십시오.

표 2 PCIe 리드라이버와 리타이머 비교.
PCIe 선형 리드라이버 PCIe 리타이머
낮은 전력 소비(히트 싱크가 필요 없음) 높은 전력 소비(대부분의 경우 히트 싱크가 필요함)
매우 낮은 지연 시간(100PS) 중간 지연 시간(PCIe 4.0 사양 요구 사항 기반 ≤ 64ns)
링크 교육에 참여하지 않지만 루트 복합(CPU)과 엔드포인트(EP)(프로토콜 무관) 간의 협상에 영향을 주지 않습니다. 루트 복합(CPU) 및 엔드포인트(EP)(프로토콜 인식)를 통한 링크 교육에 전적으로 참여합니다.
100MHz 레퍼런스 클록은 필요하지 않음 100MHz 레퍼런스 클록이 필요함
삽입 손실에 도움 삽입 손실, 지터, 크로스토크, 반사 및 레인-레인 스큐에 도움
CTLE는 일반적으로 사용되는 이퀄라이제이션 회로 CTLE, DFE 및 트랜스미터 FIR은 일반적으로 사용되는 이퀄라이제이션 회로
총 솔루션 비용은 약 1배 총 솔루션 비용은 약 1.3~1.5배