Facebookは原子時計を備えたオープンPCIeカードを開発した

Facebook は、小型原子時計と GNSS 受信機の実装を含む、PCIe ボードの作成に関連する開発結果を公開しました。 このボードを使用して、個別の時刻同期サーバーの操作を整理できます。 ボードの製造に必要な仕様、回路図、BOM、ガーバー、PCB、CAD ファイルは GitHub で公開されています。 このボードは当初モジュール式デバイスとして設計されており、SA5X、mRO-50、SA.45s、u-blox RCB-F9T などのさまざまな既製の原子時計チップや GNSS モジュールの使用が可能です。 Orolia は、準備された仕様に基づいて完成基板の生産を開始する予定です。

Facebookは原子時計を備えたオープンPCIeカードを開発した

タイム カードは、よりグローバルな Time Appliance プロジェクトの一環として開発されており、プライマリ (タイム マスター) 正確なタイム サーバー (オープン タイム サーバー) を作成するためのコンポーネントを提供することを目的としています。これは、インフラストラクチャに展開して、たとえば次の目的で使用できます。データセンターでの時刻同期を組織します。 別個のサーバーを使用すると、正確な時刻を同期するために外部ネットワーク サービスに依存する必要がなくなります。また、内蔵原子時計の存在により、衛星システムからのデータ受信に障害が発生した場合(たとえば、気象条件や攻撃に影響されます)。

このプロジェクトの特徴は、プライマリの正確な時刻サーバーを構築するために、標準のネットワーク カードとタイム カードを含む、x86 アーキテクチャに基づく通常のサーバーを使用できることです。 このようなサーバーでは、衛星からGNSS経由で正確な時刻情報を受信し、原子時計が安定度の高い発振器として機能するため、GNSS経由の情報受信に障害が発生した場合でも高い精度を維持できます。 提案されたボードで GNSS を介してデータを取得できない場合に発生する可能性のある正確な時刻からのずれは、300 日あたり約 XNUMX ナノ秒と推定されます。

Facebookは原子時計を備えたオープンPCIeカードを開発した

ocp_pt ドライバーは Linux 用に準備されており、メインの Linux 5.15 カーネルに含まれる予定です。 このドライバーは、インターフェイス PTP POSIX (/dev/ptp2)、シリアル ポート経由の GNSS (/dev/ttyS7)、シリアル ポート経由のアトミック クロック (/dev/ttyS8)、および 2 つの i2c デバイス (/dev/i4c-*) を実装します。ユーザー環境からハードウェア クロック (PHC) の機能へのアクセスを提供できます。 NTP (ネットワーク タイム プロトコル) サーバーを実行する場合は Chrony と NTPd を使用し、PTP (プレシジョン タイム プロトコル) サーバーを実行する場合は ptp4u または ptp2l を phcXNUMXsys スタックと組み合わせて使用​​することをお勧めします。原子時計からネットワークカードにコピーされます。

GNSS 受信機と原子時計の動作の調整は、ハードウェアとソフトウェアの両方で行うことができます。 マッチング モジュールのハードウェア機能は FPGA に基づいて実装されており、ソフトウェア バージョンは、ptp4l や chronyd などのアプリケーションからの GNSS 受信機と原子時計の状態を直接監視するレベルで動作します。

Facebookは原子時計を備えたオープンPCIeカードを開発した

市場で入手可能な既製のソリューションを使用する代わりにオープンボードを開発する理由は、そのような製品が独自の性質を持っているため、実装の正確性、提案されたソフトウェアがセキュリティ要件に準拠していないことを検証することができないためです。 (ほとんどの場合、古いプログラムが提供されており、脆弱性修正の配信には数か月、場合によっては数年かかる場合があります)、監視機能 (SNMP) と構成 (独自の CLI または Web UI を提供します) も限られています。

出所: オープンネット.ru

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