I2C（Inter-Integrated Circuit）和I3C（Intelligent Inter-Integrated Circuit）都是用于连接印刷电路板（PCB）上集成电路（IC）的通信协议。然而，它们在几个关键方面存在差异，因此适合不同的应用。
1. 概述
特性 | I2C | I3C |
发布年份 | 1982 | 2022 |
开发者 | Philips半导体 | 英特尔、AMD、谷歌等 |
总线类型 | 半双工，两线 | 半双工，两线，可选第三线用于供电 |
数据速率 | 最高1 Mbps | 最高32 Gbps |
功耗 | 中等 | 低 |
复杂性 | 低 | 中等 |
成本 | 低 | 中等 |
应用 | 低速外设、传感器和执行器 | 高速外设、存储设备和网络 |
2. 详细比较
2.1 总线拓扑
- I2C: I2C使用两线总线，一根线（SDA）用于数据，另一根线（SCL）用于时钟。这种主从架构允许一个主设备与多个从设备通信。
- I3C: I3C也使用两线总线用于数据（SDA）和时钟（SCL），可选的第三根线（SMbus）用于供电。这种架构支持主从和点对点通信。
2.2 数据传输
- I2C: I2C使用位串行协议，每个比特通过SDA线传输。主设备通过发送起始条件、从设备地址、数据和停止条件来启动每次传输。
- I3C: I3C使用更灵活的数据传输机制，支持位串行和基于包的数据传输。这允许更高的数据速率和更有效的数据传输。
2.3 地址
- I2C: I2C使用7位寻址方案，将可连接的从设备数量限制为127。每个从设备都有一个由制造商分配的唯一地址。
- I3C: I3C支持7位和16位寻址方案，允许连接更多设备。此外，I3C允许动态地址分配，在设备管理方面提供更大的灵活性。
2.4 电源管理
- I2C: I2C没有专用的电源管理机制。设备通常在数据传输期间从总线获取电源，并在非活动状态进入低功耗状态。
- I3C: I3C包含可选的第三根线（SMbus）用于供电。这允许更有效的电源管理并降低功耗，尤其是在电池供电的设备中。
2.5 错误检测
- I2C: I2C使用简单的基于校验和的错误检测机制来识别传输过程中的数据损坏。
- I3C: I3C采用更鲁棒的错误检测方案，使用CRC（循环冗余校验），提供更好的数据完整性保护。
3. 应用
I2C适用于低速外设、传感器和执行器，例如：
- 温度传感器
- 加速度计
- 磁力计
- 实时时钟
- EEPROM存储芯片
I3C更适用于高速外设、存储设备和网络应用，包括：
- 图形处理器（GPU）
- 高速存储设备（SSD）
- 网络接口（NIC）
- 摄像头模块
- 人工智能（AI）加速器
I2C和I3C都是用于连接PCB上IC的宝贵通信协议。I2C是成熟且广泛使用的低速外设标准，而I3C是为更高速度和更苛刻应用设计的较新协议。两种协议的选择取决于应用在速度、功耗、复杂性和成本方面的具体要求。