PCIe配置与VPD管理 - 页码160
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PCIe配置与VPD管理 - 页码160

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深入分析:NVM Express® Management Interface Specification

1. 电源丧失信号与控制器状态

当 NVM 子系统的一个或多个控制器处于电源丧失信号通知(Power Loss Signaling)状态时,这些控制器将执行 强制静止处理(FQ)紧急电源故障处理(EPF)。这时,对系统的操作有以下几点重要影响:

  • 命令槽行为:在这些处理状态下,所有管理端点中的命令槽将表现得像是接收到 隐式中止控制原语(Abort Control Primitive)。虽然命令被丢弃,但管理端点不会传输 中止控制原语的响应消息
  • SMBus/I2C 和 2-Wire Mux 的访问:在这些状态下,SMBus/I2C VPD 访问和 2-Wire Mux 的访问可能会被支持或不被支持,这取决于具体实现。
  • 恢复正常操作:当所有控制器从 FQ 完成状态 过渡到 PLN 变量去掉(Deasserted)时,管理端点会恢复处理请求消息,SMBus/I2C VPD 和 2-Wire Mux 的访问将会恢复。

2. Vital Product Data (VPD)

VPD(Vital Product Data,重要产品数据) 描述了一个 NVMe 存储设备的 FRU 信息,这个信息对设备的管理和监控至关重要。VPD 是通过 FRU 信息设备(FRU Information Device) 存储的,FRU 的大小可从 256 字节到 65,536 字节不等。VPD 内容应包含如图 167 所示的元素。具体包括:

  • 常见头部(Common Header):用于标识基本信息。
  • 供应商特定(Vendor Specific):供应商可以在此部分存储特定的自定义信息。
  • 产品信息区(Product Info Area):包含关于产品的详细信息。
  • 多记录信息区(MultiRecord Info Area):可能包含多个记录的信息。
  • 内部使用区(Internal Use Area):为设备内部使用预留。
  • 机箱信息区(Chassis Info Area):包含机箱的相关信息。
  • 板卡信息区(Board Info Area):存储与板卡相关的信息。

VPD 访问机制

  • VPD 读取与写入:VPD 内容可以通过 VPD 读取命令(VPD Read) 从所有管理端点访问,并且支持 VPD 写入命令(VPD Write) 来更新整个 VPD 内容。
  • SMBus/I2C 和 I3C 模式
  • 如果 NVM 子系统具有 2-Wire 端口 且该端口处于 SMBus 模式,则 VPD 可以通过 I2C 读取 访问。
  • I3C 模式 下,VPD 无法通过 I2C 读取访问。此时,VPD 只能使用 VPD 读取命令,并且此命令的支持依赖于当前 NVM 子系统的电源状态。

3. FRU 信息设备与访问机制

  • 2-Wire 端口与 SMBus/I2C 访问:在使用 2-Wire 端口 且处于 SMBus 模式 时,VPD 可以通过 I2C 读取进行访问。更新 VPD 时,I2C 写入 操作不被支持。
  • I3C 模式的限制:如果 2-Wire 端口I3C 模式 下运行,则 FRU 信息设备 将无法通过 I2C 读取访问,因此必须使用 VPD 读取命令来访问 VPD。

VPD 内容的更新与访问控制

  • 命令支持:只有在 NVM 子系统的电源状态 允许的情况下,VPD 的读取和写入命令才能得到支持。系统必须确保当处于支持 VPD 操作的电源状态时,管理端点能够有效地响应 VPD 相关命令。
  • 电源状态的依赖性:不同电源状态下的 VPD 读取命令 支持情况可能不同,特别是在 2-Wire 端口的工作模式(如 SMBus 与 I3C)之间存在差异时。

总结与实现要点

  • 电源状态对操作的影响:确保管理端点能在电源丧失后及时恢复操作,特别是对于 2-Wire MuxSMBus/I2C VPD 的访问控制。
  • VPD 更新与读取:在设计管理接口时,VPD 的读取与更新机制需要根据电源状态进行适当的控制,以确保在不同工作模式下数据的访问和更新得到正确处理。
  • FRU 信息设备的管理:需要明确在不同电源状态下是否支持通过 I2C 或 I3C 访问 FRU 信息设备,以及这些设备的访问权限。

这些设计和实现要求对硬件管理和控制器交互提出了很高的标准,特别是对电源状态的动态切换与管理的敏感性。在开发管理系统时,必须考虑到如何有效地在电源状态变化时维持系统的稳定性和可靠性。