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IPMI SDR 查询偶现 NPU 传感器值为负数问题分析

根据您提供的问题描述和上下文信息，该问题是关于在 OpenUBMC 2509 版本中执行 ipmitool sdr list 命令时，偶现 NPU 温度与功耗传感器读取值为负值的现象。以下基于提供的 知识图谱（KG） 和 文档块（DC）及搜索结果 进行全面、深入的分析。

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一、问题核心总结

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二、根本原因分析

结合多份文档和知识图谱信息，该问题可能由以下几个关键因素共同导致：

1. 传感器读值（Reading）未正确进行补码处理

• 根据 Document Chunk 1 中对 ThresholdSensor 的属性说明：

  bmc.kepler.Systems.ThresholdSensor.Reading：是一个 U16 类型的字段，但实际计算时需要作为**有符号数（二补数）**处理。

• 正确公式为：

  原始值（Raw Reading） = (M × RawSensorValue + B × 10^k1) × 10^k2
  

• 如果原始 RawSensorValue 是通过 SMBus 等接口获取的字节流，并且本应解释为有符号整数（Signed Integer），而 BMC 软件未正确识别符号位，则高位为 1 时会被误判为极大的无符号数，经 M/B 转换后可能导致溢出或符号错误，最终呈现为“负值”。

支撑证据：
在 ref_id:2 的日志中，Reading=255，而传感器实际功率为 3079W —— 这说明 255 是缩放后的中间值，需通过 M/B/RBExp 配置还原。若未用补码，可能出现计算错误。

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2. NPU 传感器数据源不稳定，导致瞬时读取异常

• 来自 DC 3 和 DC 7 的信息表明：

  • 对于 Atlas 300I A2 卡，NPU 的温度与功耗数据来源于 NPU 对象（而非 NPUCard）。
  • 当 OS 下电或驱动未就绪时，读值默认为 0，但在某些异常路径下会返回 32768（表示 BMC 通信失败）甚至 32767。

• 若 BMC 的驱动（如 compute 组件）未能正确处理这些特殊值：

  • 32767 和 32768 均超出 U8 范围（0–255），强制截断为低 8 位会造成数值混乱。
  • 若这些值直接参与计算且无符号处理，极易导出负数。

支撑证据：

• DC 3 中提到：32768 = BMC 从卡侧获取温度失败；32767 = 卡侧已返回，但卡没读到真实值。
• DC 7 显示日志中频繁出现 find_object nil 错误，表明 BMC 与 NPU 通信链路不稳定。

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3. IPMI SDR 数据获取路径与其他接口不一致

• Web UI 和 npu-smi 使用的是：

  • Web 接口：基于 Restful API 从 D-Bus 或对象模型获取；
  • npu-smi：直接通过 NPU 驱动从设备读取；

• 而 ipmitool sdr list 是通过 IPMI 协议 → SDR（Sensor Data Record） → BMC 内部转换逻辑 获取：

  • 涉及 GetDeviceSDR, Get Sensor Threshold, Get Sensor Reading 等命令；
  • 需依赖 M, B, RBExp 参数进行线性转换；
  • 若该流程中的某环节缓存失效、数据脏读、并发竞争，则可能返回异常中间值。

支撑证据：

• 搜索结果 #9 术语表 明确指出：SDR = Sensor Data Record，是 IPMI 提供的传感器元数据记录方法。
• DC 6 规定 Reading 必须是一个在门限范围内的初始值，防止产生 SEL 时间。若该值初始化不当，会导致展示异常。

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三、潜在技术路径剖析

1. 传感器数值转换流程缺陷

flowchart LR
    A[RAW 数据来自 NPU] --> B{是否为有效值？}
    B -->|0 或 32767/32768| C[异常标记]
    B -->|正常值| D[除以缩放倍率 → 控制在 0-255]
    D --> E[写入 Sensor.Reading]
    E --> F[应用 M/B/RBExp 公式]
    F --> G[输出最终值]

• 问题点：
  • 步骤 D 中未对高值做截断或替换；
  • 步骤 F 中未判断符号类型（signed vs unsigned）；
  • 若 M/B 值配置不合理（如 M 太大），易导致溢出。

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2. BMC 组件版本兼容性问题（尤其 compute 模块）

• 从 DC 7 得知：

  “baixin_lipengbo：当时我用的 openUBMC 25.06 基线，升级到 25.09 基线就可以了，25.09 基线的闭源组件 compute 有适配”

• 说明 compute（负责解析 NPU 数据的核心组件）在不同版本间对异常值、数据转换逻辑存在差异。

• 当前虽然使用的是 25.09，但仍可能因为固件未完全同步、配置未更新等原因继承旧逻辑。

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四、验证与修复建议

1. 确认传感器的读值处理逻辑

# 查看具体 NPU 传感器配置
ipmcget -t thresholdsensor -d list | grep NPU

# 或通过 D-Bus 查看传感器属性
busctl get-property bmc.kepler.Systems.ThresholdSensor_<NPU> Reading
busctl get-property bmc.kepler.Systems.ThresholdSensor_<NPU> M
busctl get-property bmc.kepler.Systems.ThresholdSensor_<NPU> B
busctl get-property bmc.kepler.Systems.ThresholdSensor_<NPU> RBExp

检查 M/B/RBExp 是否合理，例如：

• 功率类传感器，若原始值单位为 0.1W，则应 M=1, RBExp=249（表示 ×0.1）

2. 增强异常值处理策略

修改 compute 或传感器处理逻辑，在接收到以下值时进行特殊处理：

参考：DC 3 中提到 Mgmtmt Health 会因 ReadingStatus=1 触发告警。

3. 检查并固定传感器的 Reading 类型

确保 sensor.Reading 存储时支持有符号类型，或在转换函数中显式使用：

int8_t reading = (int8_t)raw_value; // 强制补码解析

避免将 0xFF 视为 255 而不是 -1。

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4. 校验 SDR 与 Web 数据源一致性

建议统一底层数据源，所有接口均基于同一 scanner 或 reader 组件更新。

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5. 建议增加稳定性测试监控点

在长期压测脚本中加入：

while true; do
    output=$(ipmitool sdr list | grep NPU | awk '{print $2}')
    if [[ "$output" == *-* ]]; then
        echo "$(date): Found negative value!" >> /tmp/npu_negative.log
        # 记录完整上下文
        ipmitool sdr list | grep NPU >> /tmp/npu_negative.log
        dmesg | tail -5 >> /tmp/npu_negative.log
    fi
    sleep 1
done

用于捕获异常时刻的日志、温度、SEL 等信息。

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五、总结

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结论与建议

根本原因：BMC 在处理 NPU 传感器数据时，对异常值（如 32768）、原始数据补码解析、以及 Reading 缩放逻辑存在边界处理缺陷，导致在 ipmitool sdr list 中偶现负值。

修复建议：

1. 在 compute 或传感器模块中增加异常值过滤；
2. 显式以有符号方式解析 Reading；
3. 校准 M/B/RBExp 参数，确保数值转换安全；
4. 统一 Web 与 IPMI 的底层数据源；
5. 在发布前加入“负值检测”自动化检查项。

临时规避方案：

• 重启可恢复 → 表明是状态错误而非硬件问题。
• 可设置监控脚本，发现负值后自动刷新传感器状态或重新加载模块。

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如能提供 ipmitool sdr list 的具体负值样例（如 -23°C）、对应 M/B/RBExp 配置、以及 SEL 日志，可进一步精准定位计算环节的错误点。

相关链接：

1. 300I A2 NPU卡温度读值策略疑问
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5. 传感器管理常见问题指南 | 文档中心 | openUBMC