前言 ：
恩智浦於 30 多年前發明 I2C 匯流, 透過簡單但功能強大的串行結構取代複雜的平行接口, 徹底的改變了晶片與晶片間的通訊.
其採用簡單的雙線格式, 每次傳送一位資料, 它執行晶片間的尋址, 選擇, 控制和資料傳輸, 速度達 100MHz (標準模式), 400KHz (快速模式),
1MHz (快速模式加), 3.4 MHz (高速模式) 或 5MHz (超快速模式) 等應用.
雖然 I2C 匯流排使用方便, 但是使用上也是會有所謂總線的電容負載值的限制,
一般為 400pF, 快速模式加以上為 550pF.
但由於現在主要主流的大型伺服器機檯因為系統架構龐大且複雜的緣故, 往往光主機板上就已經會使用到超過 20 pcs 以上的 I2C 匯流排器件,
更別說還有幾十片的 GPU 板, Switch 板, 電源板, 風扇板及背板, IO 板等….
因此, 大量的 I2C 匯流排中繼 IC 便會應用在這樣龐大的架構里, 其主要目的就是要在訊號衰減處加上 IC 能讓 CL 再度回復到 400pF 能力,
然後能在繼續接上更多的 I2C 匯流排器件.
說到 I2C 匯流排中繼器,
這類 IC 設計上較容易碰到的問題為訊號被鎖住,
假設訊號由 A 邊傳遞到 B 邊為正常,
此時 B 邊若也有訊號傳遞至 A 邊, A 邊就容易因為設計問題而導致訊號鎖死…
因此, 恩智浦在開發這類產品時便特別針對此類問題而斬了幾類型的器件.
第一種是 No Offset (無偏移) :
此類 IC 兩端做到精密的電流比較器, 所以兩端特性幾乎一致, 恩智浦曾短暫推過此類型產品, 但由於技術門檻較高, 後來該系列產品陸續停產.
第二種是 Static Offset (靜態偏移) :
其設計上一端是正常訊號, 但另一端會特別設計一個輸出位準, 兩邊不同的邏輯要求, IC 也容易判斷訊號的來源方向,
但是缺點就是特殊設計的邏輯在使用上也須避免與相同設計的 IC 連接, 不然會造成訊號無法達到要求而不能同步,
市場上這類型 IC 用得最多, 因為架構較簡單, 價格也便宜, 但也是碰到最多設計問題的系列.
第三種是 Incremental Offset (增量偏移) :
設計上會在路徑中串電流源, 讓訊號輸出在輸入基礎上累加約 100mV, 好處是可以串接, 但不建議串太多顆,
因為訊號上升源觸發點會有大約 0.6V 的電壓限制, 這類型大多設計在支援熱插拔的器件上, 使用上建議放在伺服器的小卡.
第四種是 Amplifier (放大器) :
設計上會透過放大電路將訊號放大, 也因此這種 IC 使用就要用一對, 放大及還原,
通常適用於 2M ~ 3M 為一系列, 50米以上線材又是另一系列產品.
下回我們將針對幾種比較特別的應用作介紹.
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