# SMBus 使用说明 ## 概述 本文介绍了墨芯 AI 计算卡上的 SMBus 规格信息，包括 SMBus 寄存器定义、地址和详细说明，以及获取墨芯 AI 计算卡相关信息的前置操作。此外，您在 BMC 适配时也可参考本文获取墨芯 AI 计算卡的相关信息。 ## SMBus 规格 | **接口** | **地址** | | -------------------- | -------- | | SMBus（7 bits 地址） | 0x58 | 下图描述了 Read Byte Protocol： ![图示 描述已自动生成](./images/SMBusReadByteProtocol.PNG) 下图描述了 Wirte Byte Protocol： ![图示 描述已自动生成](./images/SMBusWriteByteProtocol.PNG) SMBus 寄存器位宽为 8 位，下表描述了寄存器基本读取流程（S: Slave, M: Master）: | **方向** | **位数** | **内容** | | -------- | -------- | --------------------- | | M->S | 1 | Start | | M->S | 8 | Slave Address + Write | | S->M | 1 | ACK | | M->S | 8 | Register Address | | S->M | 1 | ACK | | M->S | 1 | Start | | M->S | 8 | Slave Address + Read | | S->M | 1 | ACK | | S->M | 8 | Data Byte[7:0] | | M->S | 1 | NACK | | M->S | 1 | Stop | ## SMBus 寄存器描述 SMBus 相关的设计如下： | **寄存器定义** | **地址** | **读写权限** | **说明** | **示例** | | ------------------------------------- | --------- | ------------ | ------------------------------------------------------------ | ------------------------------------------------------------ | | 芯片温度 | 0x4E | RO | [7:0] 芯片温度
数据类型：int8_t
单位：摄氏度 | 芯片温度：44 摄氏度 | | 板卡温度 | 0x74 | RO | [7:0] 板卡温度
数据类型：int8_t
单位：摄氏度 | 板卡温度：38 摄氏度 | | 内存温度状态 | 0x76 | RO | [7:0] 内存温度状态 数据类型：uint8_t
0x0 -25 摄氏度以下
0x1 -25 ~ 85 摄氏度
0x2 85摄氏度以上 | 内存温度状态:：-25 ~ 85 摄氏度 | | Ecc State | 0x4F | RO | [0] Ecc State 标志位 0：disable ； 1：enable
[1] Ecc 1 bit Status 标志位 0：no error ； 1：error
[2] Ecc 2 bits Status 标志位 0：no error； 1：error
[7:3] Reserved | Ecc State：enable
Ecc 1 bit Status：no error
Ecc 2 bits Status：no error | | DDR Ecc Error 1 bit Counts | 0x58-0x59 | RO | DDR Ecc Error 1 bit Counts
数据类型：uint16_t
0x58 表示 [7:0]
0x59 表示 [15:8] | DDR Ecc Error 1 bit Counts：0 | | DDR Ecc Error 2 bits Counts | 0x5A-0x5B | RO | DDR Ecc Error 2 bits Counts
数据类型：uint16_t
0x5A 表示 [7:0]
0x5B 表示 [15:8] | DDR Ecc Error 2 bits Counts：0 | | Aggregate DDR Ecc Error 1 bit Counts | 0x5C-0x5D | RO | Aggregate DDR Ecc Error 1 bit Counts
数据类型：uint16_t
0x5C 表示 [7:0]
0x5D 表示 [15:8] | Aggregate DDR Ecc Error 1 bit Counts：0 | | Aggregate DDR Ecc Error 2 bits Counts | 0x5E-0x5F | RO | Aggregate DDR Ecc Error 2 bits Counts
数据类型：uint16_t
0x5E 表示 [7:0]
0x5F 表示 [15:8] | Aggregate DDR Ecc Error 2 bits Counts：0 | | PCIe Error Counts | 0x70-0x73 | RO | 数据类型：uint32_t
0x70 表示 [7:0]
0x71 表示 [15:8]
0x72 表示 [23:16]
0x73 表示 [31:24] | PCIe Error Counts：0 | | Max PCIe Link Speed/Width | 0x77 | RO | [2:0] - Link Speed0x0:unknown
0x1:2500MTPS PCIe Gen 1.0
0x2:5000MTPS PCIe Gen 2.0
0x3:8000MTPS PCIe Gen 3.0
0x4:16000MTPS PCIe Gen 4.0
0x5:32000MTPS PCIe Gen 5.0
[6:4] - Link Width0x0:unknown 0x1:x1 0x2:x2 0x3:x4 0x4:x8 0x5:x16 0x6:x32 | Max PCIe Link Speed/Width：PCIe Gen 3.0 x16 | | Current PCIe Link Speed/Width | 0x78 | RO | 同上 Max PCIe Link Speed/Width | S30: Current PCIe Link Speed/Width：PCIe Gen 3.0 x16
S40: Current PCIe Link Speed/Width：PCIe Gen 3.0 x4 | | Nncore Utilization | 0x79 | RO | [7:0] Nncore Utilization
数据类型：uint8_t，例如0x10表示16% | Nncore Utilization：0% | | DDR Utilization | 0x7A | RO | [7:0] DDR Utilization
数据类型：uint8_t | DDR Utilization：4% | | 报错信息状态位 | 0x7D | RO | [7:1] Reserved [0] 标志位 0：正常 1：异常 | 报错信息状态位：0 | | 板卡功耗 | 0x7B-0x7C | RO | 表示板卡功耗
数据类型：uint16_t
单位：W
0x7B 板卡功耗低 8 位
0x7C 板卡功耗高 8 位 | 板卡功耗：38 W | | 芯片功耗 | 0x75 | RO | [7:0] 芯片功耗
数据类型：uint8_t
单位：W | 芯片功耗：2 W | | 芯片电压 | 0xCC-0xCD | RO | 表示芯片电压
数据类型：uint16_t
单位：mV
0xCC 电压低 8 位
0xCD 电压高 8 位 | 芯片电压：980mV | | 内存电压 | 0xCC-0xCD | RO | 表示内存电压
数据类型：uint16_t
单位：mV
0xCC 电压低8位
0xCD 电压高8位 | 内存电压：980mV | | Product Name | 0xCE-0xD8 | RO | 表示墨芯计算卡产品名，（“MOFFETT S30 或 MOFFETT S40” 字符对应的 ASCII 码）如下：
0xCE 表示字符 M 对应的 ASCII 码
0xCF 表示字符 O 对应的 ASCII 码
0xD0 表示字符 F 对应的 ASCII 码
0xD1 表示字符 F 对应的 ASCII 码
0xD2 表示字符 E 对应的 ASCII 码
0xD3 表示字符 T 对应的 ASCII 码
0xD4 表示字符 T 对应的 ASCII 码
0xD5 表示字符 空格 对应的 ASCII 码
0xD6 表示字符 S 对应的 ASCII 码
0xD7 表示字符 3 或 4 对应的 ASCII 码
0xD8 表示字符 0 对应的 ASCII 码 | S30 Product Name：MOFFETT S30
S40 Product Name：MOFFETT S40 | | System Bus ID | 0xD9 | RO | [7:0] 表示 System Bus ID | System Bus ID：0x04 | | Subsystem Vendor ID | 0xDA-0xDB | RO | 表示 SVID: 0x1f36； 0xDA: 0x36 ；0xDB: 0x1f | SVID: 0x1f36 | | Subsystem ID | 0xDC-0xDD | RO | 表示 SSID: 0x7000 ；0xDC: 0x00； 0xDD: 0x70 | SSID: 0x7000 | | Vendor ID | 0xDE-0xDF | RO | 表示 VID: 0x1f36；0xDE: 0x36；0xDF: 0x1f | VID: 0x1f36 | | Device ID | 0xE0-0xE1 | RO | 表示 DID: 0x7040；0xE0: 0x40；0xE1: 0x70 | S30: DID: 0x7030S40: DID: 0x7040 | | 驱动版本 | 0xE2-0xE4 | RO | 0xE2 表示主版本号
0xE3 表示子版本号
0xE4 表示patch号，例如 v3.2.1 | 驱动版本：3.3.1 | | 固件版本 | 0xE5-0xE7 | RO | 0xE5 表示主版本号
0xE6 表示子版本号
0xE7 表示 patch 号，例如 v3.20.13 | 固件版本：3.31.13 | | 硬件版本 | 0xE8-0xE9 | RO | 0xE8 表示主版本号
0xE9 表示子版本号 | 硬件版本：2.0 | | PN | 0xEA-0xF3 | RO | 表示PN（“S40-02-A01”字符对应的 ASCII 码）
0xEA 表示字符 S 对应的 ASCII 码
0xEB 表示字符 4 对应的 ASCII 码
0xEC 表示字符 0 对应的 ASCII 码
0xED 表示字符 - 对应的 ASCII 码
0xEE 表示字符 0 对应的 ASCII 码
0xEF 表示字符 2 对应的 ASCII 码
0xF0 表示字符 - 对应的 ASCII 码
0xF1 表示字符 A 对应的 ASCII 码
0xF2 表示字符 0 对应的 ASCII 码
0xF3 表示字符 1 对应的 ASCII 码 | PN：S40-02-A01 | | SN | 0xF4-0xFB | RO | 表示SN，详细说明见下方表格 | SN：2023110400010 | | 出厂时间 | 0xFC-0xFF | RO | 0xFC 表示年份高 2 位
0xFD 表示年份低 2 位
0xFE 表示月份
0xFF 表示日期 | 出厂时间：20230212 | 下表以 SN 号 `2023110400010` 为例，详细讲述了 SN 号的相关信息： ![图示 描述已自动生成](./images/SMBus-03.png) ## 前置操作 > **注意**：*S40 板卡内置 4 颗墨芯 Antoum 芯片（也称设备，Device），S30 板卡内置 3 颗墨芯 Antoum 芯片，每次读取某个设备产品信息都需要先执行相应的前置操作后，才能读取到对应数据。* ### 前置操作步骤 读取设备 1 前置操作： 1. 0x3f 地址写入 0x01，配置设备 ID。 2. 0x40 地址写入 0x01，配置读取操作。 3. 0x45 地址写入 0xb9，配置读取长度。 4. 0x46 地址写入 0x02，触发读取操作。 5. polling 0x46 地址的 bit0， bit0=1 时表示 data 就绪。 6. 0x46 地址写入 0x00。 读取设备 2 前置操作： 1. 0x3f 地址写入 0x02，配置设备 ID。 2. 0x40 地址写入 0x01，配置读取操作。 3. 0x45 地址写入 0xb9，配置读取长度。 4. 0x46 地址写入 0x02，触发读取操作。 5. polling 0x46 地址的 bit0， bit0=1 时表示 data 就绪 。 6. 0x46 地址写入 0x00。 读取设备 3 前置操作： 1. 0x3f 地址写入 0x03，配置设备 ID。 2. 0x40 地址写入 0x01，配置读取操作。 3. 0x45 地址写入 0xb9，配置读取长度。 4. 0x46 地址写入 0x02，触发读取操作。 5. polling 0x46 地址的 bit0， bit0=1 时表示 data 就绪 。 6. 0x46 地址写入 0x00。 读取设备 4 前置操作： 1. 0x3f 地址写入 0x04，配置设备 ID。 2. 0x40 地址写入 0x01，配置读取操作。 3. 0x45 地址写入 0xb9，配置读取长度。 4. 0x46 地址写入 0x02，触发读取操作。 5. polling 0x46 地址的 bit0， bit0=1 时表示 data 就绪 。 6. 0x46 地址写入 0x00。 其中，polling 0x46 地址伪代码如下所示： ```c //为了尽量减少等待时间，建议使用 retry 机制，10 毫秒 retry 一次，超时时间为 1000 毫秒。 //通过一次前置操作，可以读取多个寄存器的值。 int retry_count = 100; int read_smbus_param (void) { int flag = 0; int i; // 配置前置信息 i2cset(0x3f, 0x01) //i2cset -y -f 0 0x58 0x3f 0x01 (指定获取GPU1) i2cset(0x40, 0x01) //i2cset -y -f 0 0x58 0x40 0x01 (读操作) i2cset(0x45, 0xB9) //i2cset -y -f 0 0x58 0x45 0xB9 (读取的长度) i2cset(0x46, 0x02) //i2cset -y -f 0 0x58 0x46 0x02 (触发读取操作) for(i=0; i**注意**：执行下文命令需要 root 用户权限。 目前 MCU 没有自动获取 GPU 的数据，需要手动读取，读取方式如下： > **说明**：*S30 的 MCU 设计为 GPU1，GPU2，GPU3，下文以 S30 为例，演示了读取设备信息的前置操作步骤。* 1. 手动加载 SMBus 驱动。 ```Bash $ modprobe i2c-i801 ``` 2. 查看主板 I2C 端口详情。 ```Bash $ i2cdetect -l i2c-3 i2c i915 gmbus dpb I2C adapter i2c-1 smbus SMBus I801 adapter at f040 SMBus adapter i2c-6 i2c DPDDC-D I2C adapter i2c-4 i2c i915 gmbus dpd I2C adapter i2c-2 i2c i915 gmbus dpc I2C adapter i2c-0 i2c Synopsys DesignWare I2C adapter I2C adapter i2c-5 i2c DPDDC-C I2C adapter ``` 从回显信息可知，i2c 端口 1 用于 SMBus。 3. 执行以下命令，获取 GPU 数据。 > **注意**：下文中的 1 为用于 SMBus 通信的端口号，请根据实际情况进行调整。 - 获取 GPU1 数据前置操作步骤： ```Bash i2cset -y -f 1 0x58 0x3f 0x01 #指定获取 GPU1 i2cset -y -f 1 0x58 0x40 0x01 #读操作 i2cset -y -f 1 0x58 0x45 0xB9 #读取的长度 i2cset -y -f 1 0x58 0x46 0x02 #触发读取操作 polling 0x46地址的bit0， bit0=1时表示data就绪 i2cset -y -f 1 0x58 0x46 0x00 #0x46 地址写入0x00 ``` - 获取 GPU2 数据前置操作步骤： ```Bash i2cset -y -f 1 0x58 0x3f 0x02 #指定获取 GPU2 i2cset -y -f 1 0x58 0x40 0x01 #读操作 i2cset -y -f 1 0x58 0x45 0xB9 #读取的长度 i2cset -y -f 1 0x58 0x46 0x02 #触发读取操作 polling 0x46地址的bit0， bit0=1时表示data就绪 i2cset -y -f 1 0x58 0x46 0x00 #0x46 地址写入0x00 ``` - 获取 GPU3 数据前置操作步骤： ```Bash i2cset -y -f 1 0x58 0x3f 0x03 #指定获取 GPU3 i2cset -y -f 1 0x58 0x40 0x01 #读操作 i2cset -y -f 1 0x58 0x45 0xB9 #读取的长度 i2cset -y -f 1 0x58 0x46 0x02 #触发读取操作 polling 0x46地址的bit0， bit0=1时表示data就绪 i2cset -y -f 1 0x58 0x46 0x00 #0x46 地址写入0x00 ``` 前置操作完成后即可读取对应寄存器，获取对应信息。 ## 使用示例 下文介绍了通过 SMBus 获取墨芯 S30 计算卡上信息数据的步骤。具体步骤如下： > **注意**：执行下文命令需要 root 用户权限。 1. 手动加载 SMBus 驱动。 ```Bash $ modprobe i2c-i801 ``` 2. 查询主板 I2C 端口详情。 ```Bash $ i2cdetect -l i2c-3 i2c i915 gmbus dpb I2C adapter i2c-1 smbus SMBus I801 adapter at f040 SMBus adapter i2c-6 i2c DPDDC-D I2C adapter i2c-4 i2c i915 gmbus dpd I2C adapter i2c-2 i2c i915 gmbus dpc I2C adapter i2c-0 i2c Synopsys DesignWare I2C adapter I2C adapter i2c-5 i2c DPDDC-C I2C adapter ``` 3. 查看 I2C 端口下挂载的设备： ```Bash $ i2cdetect -y 1 ``` > **注意**：*参数 `1` 表示 `i2c-1`，请根据上一步骤中 SMBus 对应的 i2c 地址进行调整。* 预期结果： ```Bash # 结果表示在 I2C 端口 1 下有识别到地址为 0x58 的设备，对应 MCU的地址 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 00: -- -- -- -- -- 08 -- -- -- -- -- -- -- 10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 30: 30 31 -- -- 34 35 36 -- -- -- -- -- -- -- -- -- 40: -- -- -- -- 44 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 50: 50 -- 52 -- -- -- -- -- 58 -- -- -- -- -- -- -- 60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 6c -- -- -- 70: -- -- -- -- -- -- -- -- ``` 4. 读取设备信息。 ```Bash #i2cget –y –f 端口号 设备地址 寄存器地址 i2cget -y -f 1 0x58 0x01 ``` 预期结果： ```Bash 0x00 ```