参考文献与相关标准 - 页码31
你进入的是 《NVM Express® Management Interface Specification, Revision 2.0》 的 第2章 – Physical Layer（物理层） 部分，这是深入理解 NVMe-MI 在硬件层面如何部署与运行 的关键章节。下面我为你进行详细分段剖析，并结合实际应用场景帮助你掌握重点。
✅ 一、章节概览
本章介绍了两类 物理层实现机制：
| 机制 | 类型 | 用途 |
|---|---|---|
| PCI Express (PCIe) | 用于 带内 (In-Band) 和 带外 (Out-of-Band) | 主流 NVMe 通信链路 |
| 2-Wire（I2C / SMBus / I3C） | 仅用于 带外 (Out-of-Band) | 多用于 BMC 管理接口 |
✅ 二、PCI Express（适用于带内和带外）
📌 应用场景：
| 机制类型 | 描述 |
|---|---|
| Out-of-Band | 使用 MCTP over PCIe VDM（Vendor Defined Message） |
| In-Band | 使用 NVMe-MI Send 和 NVMe-MI Receive 命令，通过 PCIe 执行 NVMe Admin Commands |
📌 规范要求：
🔹 带外机制下（PCIe + MCTP）：
如果 NVMe 存储设备或机箱在 PCIe 上实现了管理端点（Management Endpoint）：
- a) 必须支持
MCTP over PCIe VDM，规范来自：DSP0238 - b) 管理端点 建议 关联到 PCIe Function 0
- c) 不得 关联到 SR-IOV 虚拟功能（Virtual Function）
🔹 带内机制下：
- Host 软件通过 PCIe 总线上的 NVMe Admin Queue 发送：
NVMe-MI SendNVMe-MI Receive
参考：NVMe Base Spec + 本规范 §4.3
🧠 实际意义：
| 应用 | 示例 |
|---|---|
| 企业级 SSD 管理 | 支持通过 BMC 使用 VDM 管理设备，甚至在操作系统未启动时也能访问健康信息 |
| 固件更新或日志访问 | 可通过 PCIe MCTP 通道访问底层信息 |
| 系统设计建议 | 建议将管理功能绑定到 Function 0，避免因 SR-IOV 虚拟化而无法访问管理通道 |
✅ 三、2-Wire 物理层（仅适用于带外）
📌 支持的协议：
| 协议 | 说明 |
|---|---|
| SMBus / I2C | 默认模式，兼容传统 BMC 接口 |
| I3C | 支持更高传输速率、设备自动寻址 |
默认上电后 2-Wire 应处于 SMBus 模式，符合 PCIe Base Spec 要求。I3C 模式需后续协商切换。
📌 必须遵循的规范：
| 类别 | 必须支持的文档 |
|---|---|
| 通用物理层 | PCI Express Base Specification |
| 管理协议 | MCTP Base Specification |
| 传输绑定 | MCTP SMBus/I2C、MCTP I3C Transport Bindings |
| 电气层与命令 | SMBus 规范、MIPI I3C Basic Specification |
| 结构定义 | 当前设备使用的 form-factor，如 U.2、EDSFF |
🔍 I3C 与 SMBus 的比较：
| 特性 | SMBus | I3C |
|---|---|---|
| 速率 | ~100kHz-400kHz | 支持 Mbps 级速率 |
| 能力 | 简单从属传输 | 支持设备热插拔、广播、组播 |
| 兼容性 | 高度兼容传统主板 | 新平台对 I3C 提供更好的支持 |
🧠 实践建议：
| 场景 | 建议 |
|---|---|
| 硬件平台仅支持 SMBus | 使用 MCTP over SMBus 实现基本管理功能 |
| 需要多设备共享 2-Wire 总线 | 建议启用 I3C 或 2-Wire Mux 支持多设备访问 |
| 支持更高速、低功耗访问 | 升级至 I3C 模式（需协商） |
✅ 四、NVMe Basic Management Command（仅限 SMBus 模式下使用）
- 本规范在 附录 A（Appendix A） 中提供了一个 基础管理命令，用于健康和状态轮询。
- 不推荐新设计中使用，更多是为了兼容早期平台。
✅ 五、后续内容预告（Figure 16）
即将介绍：
- 2-Wire 支持元素清单
- 每种设备的默认地址
- 设备上线的行为要求
这将为 多设备管理架构（如通过 SMBus 管理多个 SSD）提供地址冲突解决方案（比如 ARP 或 Mux 切换）。
✅ 总结与建议
| 机制 | 通道 | 适用性 | 特点 |
|---|---|---|---|
| PCIe 带外管理 | MCTP over VDM | 企业级 SSD、RAID 系统 | 高速可靠、可与 OS 无关 |
| PCIe 带内管理 | Admin Queue | 用户态驱动/应用程序 | 简化架构，利用 NVMe 标准队列 |
| 2-Wire 管理 | SMBus / I3C | BMC 管理、机架式部署 | 简单、低速、支持热插拔与隔离管理 |
如果你接下来需要：
- 🌐 图示结构展示 MCTP 消息封装
- 📦 分析 2-Wire Mux 和地址冲突解决
- 🧰 构建 NVMe-MI 消息传输路径的系统设计
我可以为你逐步分解讲解。
是否继续深入 Figure 16（2-Wire 元素和地址）或进入 §3 的 Message Transport（消息传输机制）？