Facebook hat eine offene PCIe-Karte mit Atomuhr entwickelt

Vor ein paar Tagen wurde die Nachricht veröffentlicht, dass Facebook veröffentlichte die Entwicklungen im Zusammenhang mit die Kreation von ein PCIe-Board, was habe ich enthalteneine Implementierung einer Miniatur-Atomuhr und eines GNSS-Empfängers.

Das Board wurde ursprünglich als modulares Gerät entwickelt, das die Verwendung einer Vielzahl von kommerziell erhältlichen Atomuhrenchips und GNSS-Modulen wie SA5X, mRO-50, SA.45s und u-blox RCB-F9T ermöglicht. Orolia beabsichtigt, mit der Produktion fertiger Platten nach vorbereiteten Spezifikationen zu beginnen.

Die Zeitkarte wird im Rahmen eines globaleren Zeitgeräteprojekts entwickelt soll Komponenten für den Aufbau von primären Zeitservern (Time Master) (Open Time Server) bereitstellen, die in Ihrer Infrastruktur implementiert und beispielsweise zur Organisation der Zeitsynchronisation in Rechenzentren verwendet werden können.

Durch die Verwendung eines eigenständigen Servers sind Sie nicht auf externe Netzwerkdienste angewiesen um die genaue Uhrzeit zu synchronisieren, und das Vorhandensein einer eingebauten Atomuhr bietet ein hohes Maß an Autonomie bei Ausfällen beim Empfang von Daten von Satellitensystemen (zB aufgrund von Wetterbedingungen oder Angriffen).

Die neue NTP-basierte Zeitarchitektur verwendet Stratum 1, eine wichtige Komponente, die direkt mit einer maßgeblichen Zeitquelle wie einem globalen Navigationssatellitensystem (GNSS) oder einer Cäsiumuhr verbunden ist.

Die Besonderheit des Projekts besteht darin, einen primären Zeitserver zu bauen, Sie können einen normalen Server verwenden basierend auf x86-Architektur, die eine typische Netzwerkkarte und eine Zeitkarte enthält.

Auf besagtem Server, genaue Zeitinformationen werden von Satelliten über GNSS empfangen und die Atomuhr fungiert als hochstabiler Oszillator, der eine hohe Präzision ermöglicht, falls keine Informationen über GNSS empfangen werden. Die mögliche Abweichung von der genauen Zeit im Falle der Unfähigkeit, Daten über GNSS auf dem vorgeschlagenen Board zu empfangen, wird auf etwa 300 Nanosekunden pro Tag geschätzt.

Der ocp_pt-Treiber wurde für Linux vorbereitet y Es ist geplant, im Hauptkernel von Linux 5.15 enthalten zu sein.

Der Controller implementiert PTP POSIX-Schnittstellen (/dev/ptp2), GNSS über serielle Schnittstelle /dev/ttyS7, Atomuhr über serielle Schnittstelle /dev/ttyS8 und zwei Geräte i2c/dev/i2c-*, mit denen aus der Benutzerumgebung auf die Fähigkeiten der Hardware Clock (PHC) zugegriffen werden kann.

Beim Starten des NTP (Network Time Protocol)-Servers wird empfohlen, Chrony und NTPd zu verwenden, und beim Starten des PTP (Precision Time Protocol)-Servers wird empfohlen, ptp4u oder ptp4l in Kombination mit dem phc2sys-Stack zu verwenden, um die Kopie bereitzustellen von Zeitwerten von einer Atomuhr bis zu einer Netzwerkkarte.

Koordinierung des Betriebs des GNSS-Empfängers und der Atomuhr Dies kann sowohl in Hardware als auch in Software erfolgen. Die Hardwarefunktionalität des Pairing-Moduls ist auf FPGA-Basis implementiert, und die Softwareversion arbeitet auf der Ebene der direkten Überwachung des Status des GNSS-Empfängers und der Atomuhr aus Anwendungen wie ptp4l und chronyd.

Der Grund für die Entwicklung eines offenen Boards anstelle von gebrauchsfertigen Lösungen, die auf dem Markt verfügbar sind, ist die Patentnatur solcher Produkte, die es uns nicht ermöglicht, sicherzustellen, dass die Implementierung korrekt ist, die vorgeschlagene Software entspricht nicht den Anforderungen mit den Sicherheitsanforderungen. (In den meisten Fällen werden veraltete Programme ausgeliefert und die Bereitstellung von Schwachstellenkorrekturen kann Monate oder sogar Jahre dauern) sowie eingeschränkte Konfigurations- und Überwachungsfunktionen (SNMP) (eine eigene CLI oder Web-Benutzeroberfläche wird angeboten).

Das Board kann verwendet werden, um die Arbeit von separaten Zeitsynchronisationsservern zu organisieren. Spezifikationen, Schaltpläne, Stücklisten, Gerber-, PCB- und CAD-Dateien, die für die Herstellung der Platine erforderlich sind sind auf GitHub gepostet.

Quelle: https://engineering.fb.com


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  1.   Pelayo sagte

    VON FACEBOOK? Ich will sie auf keinen Fall...