一、PCIe协议与参考时钟要求
1、PCIe是什么?
PCI Express(Peripheral Component Interconnect Express)是一种高性能、高带宽的串行总线标准,用于连接计算机内部的各种硬件设备,如显卡、存储设备(SSD)、网卡等。它取代了传统的 PCI 和 AGP 总线,并以其高速度、低延迟和强扩展性成为现代计算机系统的核芯互联技术。
PCIe 支持多种速率版本,包括 PCIe 1.0、PCIe 2.0、PCIe 3.0、PCIe 4.0、PCIe 5.0和PCIe 6.0,每个版本都在前一代的基础上实现了带宽的翻倍。
PCIe 6.0已于2022年发布,其单通道速率提升至64 GT/s,并引入PAM4调制技术,带宽再次翻倍。同时,PCIe 6.0还增加了FEC(前向纠错)功能,以应对高速传输中的信号衰减问题。
图1:PCIE 6.0协议标准
2、PCIe参考时钟的关键作用
在PCIe系统中,参考时钟(Reference Clock)是确保数据传输准确性和稳定性的核芯组件。其主要作用包括:
· 同步数据传输:为SerDes(串行器/解串器)提供精准时钟信号,确保发送端与接收端同步。
· 降低误码率:高精度时钟减少信号抖动,降低数据传输误码率(BER)。
· 支持多设备协同:在CXL、NVMe-oF等复杂架构中,参考时钟需实现多设备间的相位对齐。
PCIE协议下的参考时钟基本为100MHz HCSL输出,要求确保数据传输的正确性和稳定性,解决时钟抖动、偏移和噪声问题。
随着PCIe版本的升级,参考时钟的性能要求也大幅提高,下表展示了不同PCIe协议版本对于参考时钟RMS抖动的要求:
表1:不同PCIe协议版本对于参考时钟RMS抖动的要求
二、YXC HCSL输出差分晶振:满足PCIe 5.0时钟需求的理想选择
为应对PCIe 5.0对参考时钟的严苛要求,推荐使用扬兴科技YXC差分振荡器YSO230LR系列和YSO231LJ系列。这两款产品凭借卓越的性能和可靠性,成为PCIe 5.0参考时钟的理想选择。
YXC产品优势:
· 超低抖动:相位抖动可达0.05ps(typ.) RMS,满足PCIe 5.0的严苛要求,确保信号完整性;
· 高稳定度:总频差蕞优可达±25ppm @ -40~﹢85℃;
· 差分输出:支持HSCL、LVDS、LVPECL等多种差分输出;
· 小型化:提供2.5*2.0mm紧凑设计,适配高密度主板布局;
· 宽温范围:提供-40℃~﹢105℃、-40℃~﹢125℃等宽广的工作温度选项。