Facebook開發了帶有原子鐘的開放式PCIe卡

Facebook 發布了與 PCIe 板創建相關的進展,其中包括微型原子鐘和 GNSS 接收器的實現。 此板可用於組織單獨的時間同步伺服器的操作。 製造此電路板所需的規格、原理圖、BOM、Gerber、PCB 和 CAD 檔案均發佈在 GitHub 上。 該板最初設計為模組化設備,允許使用各種現成的原子鐘晶片和 GNSS 模組,例如 SA5X、mRO-50、SA.45s 和 u-blox RCB-F9T。 Orolia 打算根據準備好的規格開始生產成品板。

Facebook開發了帶有原子鐘的開放式PCIe卡

時間卡正在作為更全球化的時間設備專案的一部分進行開發,旨在提供用於創建主要(時間主站)精確時間伺服器(開放時間伺服器)的元件,這些伺服器可以部署在其基礎設施中並用於例如組織資料中心的時間同步。 使用單獨的伺服器可以讓您不依賴外部網路服務來同步準確的時間,並且內建原子鐘的存在可以在從衛星系統接收資料失敗的情況下提供高度的自主性(例如,由於天氣條件或攻擊)。

此專案的特別之處在於,要建置一個主要的精確時間伺服器,可以使用基於x86架構的常規伺服器,包括標準網路卡和時間卡。 在這樣的伺服器中,透過 GNSS 從衛星接收有關準確時間的信息,並且原子鐘充當高度穩定的振盪器,使其能夠在透過 GNSS 接收訊息失敗的情況下保持高精度。 如果無法透過提議的板中的 GNSS 獲取數據,則與準確時間的可能偏差估計約為每天 300 奈秒。

Facebook開發了帶有原子鐘的開放式PCIe卡

ocp_pt 驅動程式已經為 Linux 準備好了,並計劃包含在主要的 Linux 5.15 核心中。 此驅動程式實作介面PTP POSIX (/dev/ptp2)、透過串列埠的GNSS (/dev/ttyS7)、透過串列埠的原子鐘(/dev/ttyS8) 和兩個i2c 裝置(/dev/i2c-*),使用它可以提供從用戶環境存取硬體時鐘(PHC)功能的能力。 當執行 NTP(網路時間協定)伺服器時,建議使用 Chrony 和 NTPd,當執行 PTP(精確時間協定)伺服器時,建議使用 ptp4u 或 ptp4l 與 phc2sys 堆疊結合使用,這樣可以確保時間值從原子鐘複製到網路卡。

GNSS 接收器和原子鐘的操作協調可以透過硬體和軟體來完成。 匹配模組的硬體功能基於FPGA實現,軟體版本在直接監控GNSS接收器狀態和來自ptp4l和chronyd等應用程式的原子鐘的水平上運行。

Facebook開發了帶有原子鐘的開放式PCIe卡

開發開放板而不是使用市場上現成的解決方案的原因是此類產品的專有性質,不允許驗證實施的正確性、所提議的軟體是否不符合安全要求(在大多數情況下,提供過時的程序,並且漏洞修復的交付可能需要數月甚至數年),以及有限的監控功能(SNMP)和配置(他們提供自己的CLI 或Web UI)。

來源: opennet.ru

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