PCIe配置与VPD管理 - 页码161
深入分析：NVM Express® Management Interface Specification, Revision 2.0
1. I2C 读取操作与 FRU 信息设备
I2C 读取（如图 168 所示）在管理控制器与 NVMe 存储设备的 FRU 信息设备 之间传输数据。图示展示了如何通过 I2C 协议读取 FRU 信息设备中的数据。以下是关键点：
- 起始与结束：
- I2C 读取操作从 Start 信号开始，并通过 ACK （确认）信号确认接收。数据的读取过程通过 ACK 和 NACK 来实现。
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读取数据后，通过 Stop 信号结束通信。
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命令偏移量（Command Offset）：
- 管理控制器提供 命令偏移量，并指定要读取的 FRU 信息设备中的特定位置。命令偏移量的有效位数取决于 最大 FRU 信息设备大小。
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偏移量以字节为单位，并按 I2C 读取的每个字节增加。当读取到 FRU 信息设备的最后一个字节时，内部偏移量 会清零（即回滚到 0h）。
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数据更新与清除：
- 内部偏移量 在设备开机时被清零。每次通过 SMBus 重置时，偏移量也会清零。
- 在读取 最大 FRU 信息大小 的数据时，偏移量会按要求递增，直到读取完整设备数据。
2. VPD 公共头部（Common Header）
VPD 公共头部 是描述 VPD 结构的关键部分，它包含了若干字段，用于定义 VPD 中其他区域的偏移量。这些字段如图 169 所示，解释了如何根据偏移量定位不同的信息区块：
- 字段说明：
- IPMI 格式版本号（IPMIVER）：指示 IPMI 格式的版本号。
- 内部使用区域起始偏移（IUAOFF）：该字段表示 内部使用区域 的起始偏移量，以 8 字节为单位。若该字段为 0h，则表示该区域不存在。
- 机箱信息区起始偏移（CIAOFF）、板卡信息区起始偏移（BIAOFF）、产品信息区起始偏移（PIAOFF）：这些字段类似地指示各个信息区的起始位置，值为 0h 表示该区域不存在。
- 多记录信息区起始偏移（MRIOFF）：指示 多记录信息区 的偏移，若该区域不存在，则该字段为 0h。
3. 解析与存储 VPD 数据
- VPD 数据格式：
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每个 NVMe 存储设备的 FRU 信息设备 大小在 256 字节至 65,536 字节之间，存储着 VPD 数据。VPD 的内容包括多个可选和必须的区域，这些区域存储了设备的详细信息，如产品信息、机箱信息、板卡信息等。
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数据存储和更新：
- FRU 信息设备 是存储 VPD 数据的物理设备，管理控制器可以通过 VPD 读取命令（VPD Read）访问这些数据，并且可以使用 VPD 写入命令（VPD Write）来更新这些信息。
4. SMBus/I2C 与 I3C 模式的区别
- SMBus/I2C 访问：在 SMBus 模式下，FRU 信息设备 可以通过 I2C 读取访问。当数据更新时，可以通过 I2C 写入更新 FRU 数据。但是，这种方式并不支持直接的 I2C 写入操作。
- I3C 模式下的限制：在 I3C 模式下，FRU 信息设备无法通过 I2C 读取访问，此时 VPD 读取命令被用作访问机制。
总结
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I2C 读取与 FRU 信息设备：管理控制器通过 I2C 协议与 FRU 信息设备进行通信，读取其存储的数据。每次读取后，偏移量递增，直到读取完所有数据。该过程的灵活性取决于最大 FRU 信息设备的大小。
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VPD 公共头部：VPD 的组织结构通过公共头部定义了各个数据区域的偏移量。这些数据区域包括产品信息、机箱信息、板卡信息等，能够有效地描述设备的各类详细信息。
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SMBus/I2C 与 I3C 模式：在不同的总线模式下，VPD 的读取和更新有不同的访问机制。SMBus/I2C 模式下支持读取，而 I3C 模式下无法直接通过 I2C 读取，必须通过 VPD 读取命令来访问。
这些细节帮助开发者和硬件设计人员理解如何高效地管理和访问 NVMe 存储设备的 VPD 信息，从而确保设备在不同电源状态下的稳定运行。