IPMI / BMC 系列約 7 分鐘

IPMI FRU 資料格式完整解析：Common Header、Board / Product Area 逐位元組看懂

新手也看得懂的 IPMI FRU 格式教學：用一份 104 Bytes 的實際 FRU 資料逐位元組解析 Common Header、Board Info Area、Product Info Area，搞懂 ×8 偏移、Type/Length 位元組、1996 年起算的製造日期與 Zero Checksum，附 Python 解析程式與常見錯誤。

📘 參考規格書IPMI FRU · IPMI Platform Management FRU Information Storage Definition v1.0 · Rev 1.3原廠文件 ↗

FRU 是什麼、存在哪裡

伺服器裡可以現場更換的零件，例如主機板、電源供應器、風扇板、背板，通常各自帶一顆小 EEPROM（例如 24C02，256 Bytes），存放符合 IPMI FRU 規格的資料。BMC 開機時讀取這些 EEPROM，建立整台機器的資產清單。

以 CRPS 電源為例，常見的做法是 PMBus 控制器和 FRU EEPROM 掛在同一條 SMBus 上，用不同位址區分。FRU EEPROM 的位址在規格書上常寫成 A0h、A2h、A4h、A6h（依插槽位置），這是 8 位元寫法，在 Linux 上對應 7 位元的 0x50 ～ 0x53。實際位址請以產品規格書為準。

在 BMC 上用 ipmitool 讀取的結果，看起來像這樣：

FRU Device Description : Builtin FRU Device (ID 0)
 Board Mfg Date        : Sat Oct 31 12:00:00 2026
 Board Mfg             : ACME
 Board Product         : CRPS-1600
 Board Serial          : SN12345678
 Board Part Number     : PN-1600-01
 Product Manufacturer  : ACME
 Product Name          : CRPS-1600
 Product Part Number   : PN-1600-01
 Product Version       : A01
 Product Serial        : SN12345678

這篇要做的，就是看懂這些文字在 EEPROM 裡實際長什麼樣子。

整體結構

FRU 資料由一個固定 8 Bytes 的 Common Header 開頭，後面接著幾個區域（Area），每個區域都是選配的：

區域內容
Common Header版本、各區域的位置、Checksum
Internal Use Area廠商內部使用，格式自訂
Chassis Info Area機箱類型、機箱料號與序號
Board Info Area電路板製造商、名稱、序號、料號、製造日期
Product Info Area產品製造商、名稱、型號、版本、序號、資產標籤
MultiRecord Area電源資訊、DC 輸出等結構化記錄

範例資料

以下是一份完整的 FRU 資料，共 104 Bytes，包含 Common Header、Board Info Area 和 Product Info Area：

0000: 01 00 00 01 07 00 00 F7 01 06 00 F0 71 F7 C4 41
0010: 43 4D 45 C9 43 52 50 53 2D 31 36 30 30 CA 53 4E
0020: 31 32 33 34 35 36 37 38 CA 50 4E 2D 31 36 30 30
0030: 2D 30 31 C0 C1 00 00 58 01 06 00 C4 41 43 4D 45
0040: C9 43 52 50 53 2D 31 36 30 30 CA 50 4E 2D 31 36
0050: 30 30 2D 30 31 C3 41 30 31 CA 53 4E 31 32 33 34
0060: 35 36 37 38 C0 C0 C1 8B

接下來一段一段拆開。

1. Common Header（00h ～ 07h）

0000: 01 00 00 01 07 00 00 F7
Byte值欄位解讀
001hFormat Version版本 1（b[3:0]，b[7:4] 保留）
100hInternal Use Area Offset不存在
200hChassis Info Area Offset不存在
301hBoard Info Area Offset從 01h × 8 = 第 8 Byte（08h） 開始
407hProduct Info Area Offset從 07h × 8 = 第 56 Byte（38h） 開始
500hMultiRecord Area Offset不存在
600hPAD固定 00h
7F7hChecksum讓 8 個位元組加總為 0

Zero Checksum 怎麼算

FRU 的 Checksum 規則是：整個區域（包含 Checksum 本身）所有位元組加總，取低 8 位元必須等於 0。

Checksum=(256−(前面所有位元組的總和 mod 256)) mod 256\text{Checksum} = (256 - (\text{前面所有位元組的總和} \bmod 256)) \bmod 256

以 Common Header 為例：01 + 00 + 00 + 01 + 07 + 00 + 00 = 09h，所以 Checksum = 100h − 09h = F7h。驗證：09h + F7h = 100h，低 8 位元是 00h ✓。

2. Board Info Area（08h ～ 37h）

0008: 01 06 00 F0 71 F7
000E: C4 41 43 4D 45                               ← "ACME"
0013: C9 43 52 50 53 2D 31 36 30 30                ← "CRPS-1600"
001D: CA 53 4E 31 32 33 34 35 36 37 38             ← "SN12345678"
0028: CA 50 4E 2D 31 36 30 30 2D 30 31             ← "PN-1600-01"
0033: C0                                           ← 空欄位
0034: C1 00 00 58                                  ← 結束、補 0、Checksum
位置值欄位解讀
08h01Format Version版本 1
09h06Area Length06h × 8 = 48 Bytes（08h ～ 37h）
0Ah00Language Code0 = 英文
0Bh ～ 0DhF0 71 F7Mfg Date/Time見下方說明
0EhC4 + 4 BytesBoard ManufacturerACME
13hC9 + 9 BytesBoard Product NameCRPS-1600
1DhCA + 10 BytesBoard Serial NumberSN12345678
28hCA + 10 BytesBoard Part NumberPN-1600-01
33hC0FRU File ID空欄位
34hC1End of Fields欄位結束
35h ～ 36h00 00Padding補到 8 的倍數
37h58Checksum整個區域加總為 0

欄位的順序是固定的：製造商 → 名稱 → 序號 → 料號 → FRU File ID，之後可以接任意數量的自訂欄位，最後以 C1h 結束。

製造日期：從 1996 年起算的分鐘數

Mfg Date/Time 是 3 Bytes、低位元組在前的整數，代表從 1996 年 1 月 1 日 00:00 起算的分鐘數：

F0 71 F7→F771F0h=16,216,560 分鐘\texttt{F0 71 F7} \rightarrow \texttt{F771F0h} = 16{,}216{,}560 \text{ 分鐘} 1996-01-01 00:00+16,216,560 分鐘=2026-10-31 12:00\text{1996-01-01 00:00} + 16{,}216{,}560 \text{ 分鐘} = \text{2026-10-31 12:00}

值為 00 00 00 代表未指定。

3. Type/Length 位元組：最關鍵的一個 Byte

每個字串欄位前面都有一個 Type/Length 位元組，告訴你「後面的資料是什麼格式、有幾個 Byte」：

b[7:6]類型說明
00二進位 / 未指定原始資料，顯示時通常用十六進位
01BCD plus每 4 位元一個字元：0～9、空白、-、.
106 位元 ASCII3 Bytes 打包 4 個字元（只有大寫與部分符號）
118 位元 ASCII最常見，一般的文字字串

解讀範例

Type/Length二進位類型長度意義
C4h11 0001008 位元 ASCII4後面 4 Bytes 是文字
CAh11 0010108 位元 ASCII10後面 10 Bytes 是文字
C0h11 0000008 位元 ASCII0空欄位（欄位存在，但沒有內容）
C1h11 000001——欄位結束標記

4. Product Info Area（38h ～ 67h）

0038: 01 06 00
003B: C4 41 43 4D 45                               ← Manufacturer "ACME"
0040: C9 43 52 50 53 2D 31 36 30 30                ← Product Name "CRPS-1600"
004A: CA 50 4E 2D 31 36 30 30 2D 30 31             ← Part/Model "PN-1600-01"
0055: C3 41 30 31                                  ← Version "A01"
0059: CA 53 4E 31 32 33 34 35 36 37 38             ← Serial "SN12345678"
0064: C0                                           ← Asset Tag（空）
0065: C0                                           ← FRU File ID（空）
0066: C1 8B                                        ← 結束、Checksum
位置欄位說明
38hFormat Version01h
39hArea Length06h × 8 = 48 Bytes
3AhLanguage Code00h = 英文
之後Manufacturer Name、Product Name、Part/Model Number、Product Version、Serial Number、Asset Tag、FRU File ID依序排列的 Type/Length 欄位
66hC1h結束標記
67h8BhChecksum

這個區域剛好不需要補 0：從 38h 到 C1h 共 47 Bytes，加上 Checksum 正好 48 Bytes。

Product Area 和 Board Area 很像，差別在沒有製造日期，多了 Version 與 Asset Tag。一般來說，Board 描述「這塊電路板」，Product 描述「整個出貨的產品」，兩者的序號不一定相同。

5. 其他區域

Chassis Info Area

結構和 Board Area 類似：版本、長度，接著是 1 Byte 的 Chassis Type（例如 Rack Mount Chassis，代碼沿用 SMBIOS 定義），之後是 Chassis Part Number、Chassis Serial Number 和自訂欄位，最後 C1h、補 0、Checksum。電源這類零件通常不放這個區域。

MultiRecord Area

用來存放結構化的二進位記錄，每筆記錄有 5 Bytes 的標頭：

Byte欄位
0Record Type ID
1b7 = 最後一筆記錄；b[3:0] = 記錄格式版本（2h）
2資料長度
3資料的 Checksum
4標頭的 Checksum

常見的 Record Type：00h Power Supply Information（額定功率、輸入範圍等）、01h DC Output、02h DC Load，C0h ～ FFh 為廠商自訂。電源供應器的 FRU 幾乎都會用到 MultiRecord，逐位元組解析請見下一篇：電源供應器 FRU EEPROM 解析：MultiRecord、Power Supply Information 與 DC Output。

用 Python 解析 FRU

以下程式解析 Common Header、Chassis / Board / Product Info Area，並驗證每個區域的 Checksum：

#!/usr/bin/env python3
"""fru_decode.py：解析 IPMI FRU 資料（Common Header、Chassis / Board / Product Info Area）"""
import sys
from datetime import datetime, timedelta

BOARD_FIELDS = ["Manufacturer", "Product Name", "Serial Number", "Part Number", "FRU File ID"]
PRODUCT_FIELDS = ["Manufacturer", "Product Name", "Part/Model Number", "Version",
                  "Serial Number", "Asset Tag", "FRU File ID"]
CHASSIS_FIELDS = ["Part Number", "Serial Number"]


def checksum_ok(data):
    """Zero checksum：所有位元組加總的低 8 位元必須是 0"""
    return sum(data) & 0xFF == 0


def decode_field(tl, raw):
    """依 Type/Length 位元組的 b[7:6] 解碼欄位內容"""
    kind = tl >> 6
    if kind == 0b11:                                   # 8 位元 ASCII
        return raw.decode("latin-1")
    if kind == 0b10:                                   # 6 位元 ASCII（3 Bytes 打包 4 個字元）
        chars = []
        for i in range(0, len(raw) - len(raw) % 3, 3):
            v = raw[i] | raw[i + 1] << 8 | raw[i + 2] << 16
            chars += [chr((v >> s & 0x3F) + 0x20) for s in (0, 6, 12, 18)]
        return "".join(chars)
    if kind == 0b01:                                   # BCD plus
        table = "0123456789 -.???"
        return "".join(table[b >> 4] + table[b & 0x0F] for b in raw)
    return raw.hex(" ").upper()                        # 00：二進位


def read_fields(area, pos, names):
    """從 pos 開始讀取 Type/Length 欄位，直到 C1h 結束標記"""
    result = {}
    i = 0
    while area[pos] != 0xC1:
        tl = area[pos]
        length = tl & 0x3F
        raw = area[pos + 1:pos + 1 + length]
        name = names[i] if i < len(names) else f"Custom {i - len(names) + 1}"
        result[name] = decode_field(tl, raw)
        pos += 1 + length
        i += 1
    return result


def parse_area(data, offset, kind):
    area = data[offset:offset + data[offset + 1] * 8]
    if area[0] != 0x01 or not checksum_ok(area):
        raise ValueError(f"{kind} Info Area 版本或 Checksum 錯誤")
    if kind == "Board":
        minutes = area[3] | area[4] << 8 | area[5] << 16
        info = {"Mfg Date": "未指定" if minutes == 0
                else str(datetime(1996, 1, 1) + timedelta(minutes=minutes))}
        info.update(read_fields(area, 6, BOARD_FIELDS))
    elif kind == "Product":
        info = read_fields(area, 3, PRODUCT_FIELDS)
    else:  # Chassis
        info = {"Chassis Type": f"{area[2]:02X}h"}
        info.update(read_fields(area, 3, CHASSIS_FIELDS))
    return info


def parse_fru(data):
    header = data[:8]
    if header[0] != 0x01 or not checksum_ok(header):
        raise ValueError("Common Header 版本或 Checksum 錯誤")
    result = {}
    for kind, idx in (("Chassis", 2), ("Board", 3), ("Product", 4)):
        if header[idx]:
            result[kind] = parse_area(data, header[idx] * 8, kind)
    if header[5]:
        result["MultiRecord"] = {"Offset": f"{header[5] * 8} Bytes（本程式未解析）"}
    return result


if __name__ == "__main__":
    with open(sys.argv[1], "rb") as f:
        fru = parse_fru(f.read())
    for area_name, fields in fru.items():
        print(f"[{area_name}]")
        for k, v in fields.items():
            print(f"  {k:<18}: {v}")

用上面的範例資料執行：

$ python3 fru_decode.py fru.bin
[Board]
  Mfg Date          : 2026-10-31 12:00:00
  Manufacturer      : ACME
  Product Name      : CRPS-1600
  Serial Number     : SN12345678
  Part Number       : PN-1600-01
  FRU File ID       :
[Product]
  Manufacturer      : ACME
  Product Name      : CRPS-1600
  Part/Model Number : PN-1600-01
  Version           : A01
  Serial Number     : SN12345678
  Asset Tag         :
  FRU File ID       :

從 EEPROM 取得 FRU 資料

在 Linux 上，可以用核心的 at24 EEPROM 驅動把整顆 EEPROM 讀成檔案（以 bus 1、位址 0x50、24C02 為例）：

echo 24c02 0x50 | sudo tee /sys/bus/i2c/devices/i2c-1/new_device
sudo cat /sys/bus/i2c/devices/1-0050/eeprom > fru.bin
hexdump -C fru.bin | head

在有 BMC 的伺服器上，則直接用 ipmitool：

ipmitool fru print          # 列出所有 FRU
ipmitool fru read 0 fru.bin # 把 FRU ID 0 存成檔案

新手常見錯誤

錯誤正確觀念
把 Header 的 07h 當成第 7 Byte位置單位是 8 Bytes：07h × 8 = 第 56 Byte
把 Area Length 當成 Byte 數也是 8 Bytes 為單位，而且包含最後的 Checksum
把 CAh 當成長度 202長度只看 b[5:0]：CAh & 3Fh = 10
看到 C0h 就停止解析C0h 是空欄位，C1h 才是結束
用 Unix Time 解讀製造日期1996-01-01 起算的分鐘數，3 Bytes 低位元組在前
以為 Checksum 是 XOR 或 CRC是 Zero Checksum：加總後低 8 位元為 0
修改序號後沒有更新 Checksumipmitool 會回報 Checksum 錯誤，甚至不顯示資料
序號變長，只改字串本身後面所有欄位會位移，要重新計算 Area Length、Padding、Checksum，必要時也要更新 Header 中後續區域的位置
以為字串以 00h 結尾字串長度完全由 Type/Length 決定，沒有 NUL 結尾

結論

  • FRU 資料 = Common Header + 各區域，位置與長度的單位都是 8 Bytes。
  • 每個字串欄位前面有 Type/Length：b[7:6] 是類型，b[5:0] 是長度；C0h 空欄位、C1h 結束。
  • 製造日期是 1996 年起算的分鐘數，3 Bytes 低位元組在前。
  • 每個區域都用 Zero Checksum：加總後低 8 位元為 0。
  • 修改內容後，記得重新計算長度、補 0 與 Checksum。

延伸閱讀：

#IPMI#FRU#BMC#CRPS#EEPROM