قام Facebook بتطوير بطاقة PCIe مفتوحة بساعة ذرية

نشر فيسبوك تطورات تتعلق بإنشاء لوحة PCIe، والتي تتضمن تنفيذ ساعة ذرية مصغرة وجهاز استقبال GNSS. يمكن استخدام اللوحة لتنظيم تشغيل خوادم مزامنة الوقت المنفصلة. يتم نشر المواصفات والرسومات وملفات BOM وGerber وPCB وCAD اللازمة لتصنيع اللوحة على GitHub. تم تصميم اللوحة في البداية كجهاز معياري، مما يسمح باستخدام العديد من شرائح الساعة الذرية الجاهزة ووحدات GNSS، مثل SA5X وmRO-50 وSA.45s وu-blox RCB-F9T. تعتزم شركة Orolia البدء في إنتاج الألواح النهائية بناءً على المواصفات المعدة.

قام Facebook بتطوير بطاقة PCIe مفتوحة بساعة ذرية

يتم تطوير بطاقة الوقت كجزء من مشروع Time Appliance أكثر عالمية، والذي يهدف إلى توفير مكونات لإنشاء خوادم الوقت المحددة الأساسية (Time Master) (Open Time Server)، والتي يمكن نشرها في بنيتها التحتية واستخدامها، على سبيل المثال، تنظيم مزامنة الوقت في مراكز البيانات. يتيح لك استخدام خادم منفصل عدم الاعتماد على خدمات الشبكة الخارجية لمزامنة الوقت المحدد، ويوفر وجود ساعة ذرية مدمجة مستوى عالٍ من الاستقلالية في حالة الفشل في تلقي البيانات من أنظمة الأقمار الصناعية (على سبيل المثال، بسبب للظروف الجوية أو الهجمات).

تكمن خصوصية المشروع في أنه لإنشاء خادم توقيت أساسي أساسي، يمكنك استخدام خادم عادي يعتمد على بنية x86، بما في ذلك بطاقة الشبكة القياسية وبطاقة الوقت. في مثل هذا الخادم، يتم تلقي معلومات حول الوقت المحدد من الأقمار الصناعية عبر GNSS، وتعمل الساعة الذرية كمذبذب عالي الاستقرار، مما يسمح لها بالحفاظ على مستوى عالٍ من الدقة في حالة الفشل في تلقي المعلومات عبر GNSS. ويقدر الانحراف المحتمل عن الوقت المحدد إذا كان من المستحيل الحصول على البيانات عبر GNSS في اللوحة المقترحة بحوالي 300 نانو ثانية في اليوم.

قام Facebook بتطوير بطاقة PCIe مفتوحة بساعة ذرية

تم إعداد برنامج التشغيل ocp_pt لنظام Linux ومن المخطط تضمينه في Linux 5.15 kernel الرئيسي. يقوم برنامج التشغيل بتطبيق واجهات POSIX PTP (/dev/ptp2)، وGNSS عبر المنفذ التسلسلي (/dev/ttyS7)، والساعة الذرية عبر المنفذ التسلسلي (/dev/ttyS8) وجهازين i2c (/dev/i2c-*)، والتي يتم استخدامها يمكن أن يوفر الوصول إلى إمكانيات ساعة الأجهزة (PHC) من بيئة المستخدم. عند تشغيل خادم NTP (بروتوكول وقت الشبكة)، يقترح استخدام Chrony وNTPd، وعند تشغيل خادم PTP (بروتوكول الوقت الدقيق)، ptp4u أو ptp4l مع مكدس phc2sys، مما يضمن أن قيم الوقت صحيحة منسوخ من الساعة الذرية إلى بطاقة الشبكة.

يمكن تنسيق تشغيل جهاز استقبال GNSS والساعات الذرية سواء في الأجهزة أو البرامج. يتم تنفيذ وظائف الأجهزة الخاصة بوحدة المطابقة على أساس FPGA، ويعمل إصدار البرنامج على مستوى المراقبة المباشرة لحالة جهاز استقبال GNSS والساعات الذرية من تطبيقات مثل ptp4l وchronyd.

قام Facebook بتطوير بطاقة PCIe مفتوحة بساعة ذرية

السبب وراء تطوير لوحة مفتوحة بدلاً من استخدام الحلول الجاهزة المتوفرة في السوق هو طبيعة ملكية هذه المنتجات، والتي لا تسمح بالتحقق من صحة التنفيذ، وعدم امتثال البرنامج المقترح لمتطلبات الأمان (في معظم الحالات، يتم توفير برامج قديمة، وقد يستغرق تسليم إصلاحات الثغرات الأمنية شهورًا أو حتى سنوات)، بالإضافة إلى إمكانات المراقبة المحدودة (SNMP) والتكوين (فهي توفر واجهة سطر الأوامر (CLI) أو واجهة مستخدم الويب (Web UI) الخاصة بها.

المصدر: opennet.ru

إضافة تعليق