Facebook распрацаваў адкрытую PCIe-карту з атамным гадзіннікам

Кампанія Facebook апублікавала напрацоўкі, звязаныя са стварэннем PCIe-платы, у якую ўваходзяць рэалізацыю мініятурных атамных гадзін і GNSS-рэсівера. Поплатак можа ўжывацца для арганізацыі працы адасобленых сервераў сінхранізацыі дакладнага часу. Спецыфікацыі, схемы, BOM, Gerber, PCB і CAD-файлы, неабходныя для вытворчасці платы, апублікаваны на GitHub. Поплатак першапачаткова спраектаваная як модульная прылада, якое дапушчае выкарыстанне розных гатовых чыпаў атамных гадзін і GNSS-модуляў, такіх як SA5X, mRO-50, SA.45s і u-blox RCB-F9T. Вытворчасць гатовых поплаткаў на базе падрыхтаваных спецыфікацый мае намер пачаць кампанія Orolia.

Facebook распрацаваў адкрытую PCIe-карту з атамным гадзіннікам

Плата Time Card развіваецца як частка больш глабальнага праекта Time Appliance, накіраванага на прадастаўленне кампанентаў для стварэння першасных (Time Master) сервераў дакладнага часу (Open Time Server), якія могуць быць разгорнуты ў сваёй інфраструктуры і выкарыстоўвацца, напрыклад, для арганізацыі сінхранізацыі часу ў датацэнтрах . Выкарыстанне адасобленага сервера дазваляе не залежаць ад вонкавых сеткавых сэрвісаў сінхранізацыі дакладнага часу, а наяўнасць убудаваных атамных гадзін падае высокі ўзровень аўтаномнасці ў выпадку збояў атрымання дадзеных ад спадарожнікавых сістэм (напрыклад, з-за ўмоў надвор'я або нападаў).

Асаблівасць праекта ў тым, што для пабудовы першаснага сервера дакладнага часу можна выкарыстоўваць звычайны сервер на базе архітэктуры x86, улучальны тыпавую сеткавую карту і поплатак Time Card. У падобным серверы інфармацыя аб дакладным часе прымаецца са спадарожнікаў праз GNSS, а атамныя гадзіны выступаюць у ролі высокастабільнага асцылятара, які дазваляе падтрымліваць высокі ўзровень дакладнасці ў выпадку збою атрымання звестак праз GNSS. Магчымае адхіленне ад дакладнага часу ў выпадку немагчымасці атрымання дадзеных праз GNSS у прапанаваным поплатку ацэньваецца прыкладна ў 300 нанасекунд у суткі.

Facebook распрацаваў адкрытую PCIe-карту з атамным гадзіннікам

Для Linux падрыхтаваны драйвер ocp_pt, які плануецца ўключыць у асноўны склад ядра Linux 5.15. У драйверы рэалізаваны інтэрфейсы PTP POSIX (/dev/ptp2), GNSS праз паслядоўны порт (/dev/ttyS7), атамныя гадзіны праз паслядоўны порт (/dev/ttyS8) і дзве прылады i2c (/dev/i2c-*), пры дапамозе якіх можа быць арганізаваны доступ да магчымасцяў апаратнага гадзінніка (PHC) з карыстацкага асяроддзя. Пры запуску NTP-сервера (Network Time Protocol) прапануецца выкарыстоўваць Chrony і NTPd, а пры запуску сервера PTP (Precision Time Protocol) - ptp4u або ptp4l у спалучэнні са стэкам phc2sys, якія забяспечваюць капіраванне значэнняў часу з атамных гадзін у сеткавую карту.

Узгадненне працы GNSS-рэсівера і атамных гадзін можа рабіцца як апаратна, так і праграмна. Апаратна функцыянальнасць які ўзгадняе модуля рэалізаваная на аснове FPGA, а праграмны варыянт працуе на ўзроўні прамога маніторынгу стану GNSS-рэсівера і атамных гадзін з прыкладанняў, падобных ptp4l і chronyd.

Facebook распрацаваў адкрытую PCIe-карту з атамным гадзіннікам

У якасці прычыны распрацоўкі адкрытай платы замест выкарыстання наяўных на рынку гатовых рашэнняў называецца прапрыетарны характар ​​падобных прадуктаў, які не дазваляе пераканацца ў карэктнасці рэалізацыі, неадпаведнасць прапанаванага праграмнага забеспячэння патрабаванням бяспекі (у большасці выпадкаў пастаўляюцца састарэлыя праграмы, а дастаўка выпраўленняў уразлівасцяў можа зацягнуцца на месяцы ці нават гады), а таксама абмежаваныя магчымасці маніторынгу (SNMP) і наладкі (прапануюцца свае CLI або Web UI).

Крыніца: opennet.ru

Дадаць каментар