I3C作为带外管理从10几年前就有规范了，但是业内采纳非常缓慢，这几年慢慢有些设备支持该I3C作为带外管理了，例如PCIe 6.0 SSD等，包括SanBlaze的PCIe 6.0 SSD tester都支持I2C/I3C管理的测试了，还有SerialTek PCIe 6.0的协议分析仪和训练器也都支持I3C解码和仿真，分别参见下两个图片。

我们今天就来演示一下Samsung PCIe Gen5 SSD的I2C/I3C带外管理，通过一个高清视频让你获得一个直接的感性认识。首先我们来简单介绍一下I2C和I3C的基本区别。

I²C 和 I³C 的针脚数基本相同——它们都只需要两根主要信号线：

• SCL（时钟线）

• SDA（数据线）

两者的接口都是 两线总线，再加上电源和地，所以最小连接一般就是 VCC、GND、SCL、SDA 四个针脚。

具体差异

• I²C：最经典的四针用法（VCC、GND、SCL、SDA），在复杂系统中可能还会配合使用 INT、RESET 等额外信号针脚，但不是总线必需的。

• I³C：为了兼容 I²C，针脚定义保持一致（SCL、SDA 共用）。不过在 I³C 中，SDA 线除了数据传输，还可以在必要时用于 动态寻址、带外中断（In-Band Interrupt, IBI）和多主仲裁。因此 I³C 在逻辑功能上更强，但物理针脚数量不变。

总结

✔️ 在最小实现下，I²C 和 I³C 的针脚数量是一样的：都是两根信号线（加电源和地）。
✔️ 差异主要在协议和功能层面，而不是针脚数。

为了方便工程师观看，我们针对本期视频并处理添加了中文字幕供大家参考。如果想看高清视频建议要在电脑上打开上面的视频链接进行观看！创作不易，欢迎分享到朋友圈或者与朋友讨论！如果想搬运我们的视频请告知我们。

以下是基于上面的视频整理出的完整的一个总结供参考。

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SANBlaze 与 SerialTek Analyzer SMBus 管理演示总结报告

一、演示背景与设备简介

本次视频展示了 SANBlaze DT5 PCIe 5.0 桌面级测试平台 与 SerialTek 协议分析仪 的联合演示，核心主题为 NVMe SSD 的带外管理（Out-of-Band Management）——SMBus 机制的应用与验证。

• SANBlaze DT5：支持多种形态的 PCIe 5.0 设备，包括 U.2/U.3、EDSFF（E1.S/E1.L/E3.S/E3.L）、M.2，以及 AIC 插卡。

• SerialTek Analyzer：用于捕获和解码 PCIe 数据与 Sideband 信号，包括 SMBus/I²C 线路上的带外管理通讯。

该演示主要针对 企业级 SSD 的 NVMe-MI 管理接口（Management Interface） 测试，展示了如何同时利用 SANBlaze 的测试软件与 SerialTek 的信号分析硬件，对 SMBus 通讯进行验证与抓取。

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二、测试架构与信号路径说明

1. 设备连接架构

• 测试盘：三星 PM1743 PCIe 5.0 ×4 企业级 SSD。

• 主机：SANBlaze DT5 设备作为 Host。

• 信号路径：

1. Host ↔ Interposer ↔ SSD。

2. Interposer 将 PCIe 主链路信号（×4 Lanes） 与 边带信号（Sideband） 同时引出。

3. SerialTek 分析仪通过 Upstream/Downstream 通道实时捕获这些信号。

2. SMBus 的走向

• SMBus 是通过盘上 I²C 总线 的两根线（SCL/SDA）实现。

• 该总线用于 SSD 的带外管理，不依赖 PCIe 主信号路径。

• 通过 Interposer 的 Sideband 线引出至 SerialTek 分析仪端口，实现同步监控。

3. 信号速率

• I²C / SMBus 通讯速率约 100 kHz，相比 PCIe 主通道低得多，主要用于设备识别与状态管理。

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三、实验步骤与过程

1. 盘的配置与识别

• 在 SANBlaze 的 Express Manager 界面中，识别出 SSD 型号、序列号、固件版本及电压（如 11.865 V）。

• 系统确认链路协商成功（Gen5 ×4），Activity 灯闪烁表示数据包传输正常。

2. 加载 SMBus 测试脚本

• 通过 NVMe_MI → SMBus → Lockdown 等脚本，执行 SMBus 管理命令。

• 测试脚本会通过 I²C 总线向 SSD 发送 NVMe-MI 命令集，包括 Identify、Status、Firmware 等操作。

3. 数据抓取与解码

• MCTP NVMe MI Command

• SMBus Identify Device

• VDM（Vendor Defined Message）帧结构解码。

• SerialTek 分析仪实时捕获双向（Upstream/Downstream）的数据流。

• 界面中显示了 TLP、Sideband、SMBus 数据帧的字节数与抓取比例（例如 12% 缓冲已使用，SMBus 抓取到 2 KB）。

• 捕获结果在 Transaction 视图中可直接看到 NVMe-MI 命令及响应解码，如：

4. 结果分类与分析

• PASS：命令执行成功并返回预期结果。

• FAIL：命令被支持但返回异常数据。

• WARNING：命令整体通过但部分字段存在告警。

• 可双击查看每条命令的时间戳、内容、错误码及具体失败原因。

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四、带外（SMBus）与带内（VDM）管理对比

管理方式	通讯通道	特点	应用场景
带外（Out-of-Band）	SMBus / I²C	速率低（100 kHz），主要用于设备信息查询、健康监控；不占用 PCIe 主通道	BMC 管理、服务器平台管理
带内（In-Band）	PCIe 通道（VDM / MCTP over PCIe）	命令通过 PCIe 包传输，速率高；适合高速管理和控制	测试设备、验证平台等

SANBlaze 同时支持两种方式。其 FPGA 控制模块可模拟多种 PCIe 流量形态，灵活生成管理包，实现对 SSD 的全面带内与带外测试。

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五、关键技术要点

1. NVMe-MI（Management Interface）

• 定义 NVMe 设备的统一管理命令集。

• 支持 SMBus 带外与 PCIe 带内两种路径。

2. SMBus/I²C 信号捕获

• 由 SerialTek 分析仪实现电气层监控与协议解码。

• 可验证盘端响应正确性及命令执行效率。

3. 企业级 SSD 支持性

• 仅企业级 NVMe SSD（如 PM1743、DC 系列）具备 SMBus 接口。

• 消费级 SSD（如笔电用 NVMe）通常不支持此功能。

4. BMC（Baseboard Management Controller）角色

• 在服务器中充当 SMBus 主控（Master），负责 SSD、网卡、风扇等外设的监控与控制。

• 通过 I²C/SMBus 查询设备状态，实现远程管理和健康监控。

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六、测试意义与工程价值

1. 完整验证链路与命令层行为： 实时捕获 PCIe 数据与 SMBus 通讯，实现物理层到协议层的全链路验证。

2. 带外管理的可视化分析： 通过 SANBlaze 的可编程脚本与 SerialTek 的解码视图，工程师可准确定位管理命令执行异常。

3. 企业级 SSD 设计验证必备： 对研发工程师而言，此类带外管理测试是 NVMe 认证与出厂前一致性验证的重要环节。

4. 未来趋势：向 I³C 管理演进

• SerialTek PCIe 6.0 测试平台已支持 I³C 仿真与回放，兼容 I²C/SMBus， 代表未来数据中心设备的统一管理接口将逐步过渡到更高速的 I³C 总线。

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七、总结

本次演示以 SANBlaze DT5 测试平台 为核心，通过 SerialTek 分析仪 成功展示了 SMBus 带外管理的抓取、分析与验证流程。

• 通过完整的硬件链路与软件脚本操作，清晰呈现了 NVMe-MI 管理命令的执行机制；

• 区分了带内与带外两种管理方式的本质区别与应用场景；

• 验证了企业级 SSD 对 SMBus 管理的支持情况。

结论： SMBus 带外管理是企业级 NVMe SSD 管理体系中不可或缺的一环，结合 SANBlaze 与 SerialTek 工具，可实现对 PCIe 通讯与管理命令的全方位观测，为高可靠性服务器和数据中心 SSD 的开发验证提供了关键手段。

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