Facebook desenvolveu unha tarxeta PCIe aberta cun reloxo atómico

Hai uns días saíu a noticia Facebook publicou os desenvolvementos relacionados con a creación de unha placa PCIe, o que incluíuunha implementación dun reloxo atómico en miniatura e un receptor GNSS.

A placa foi deseñada orixinalmente como un dispositivo modular, que permitía o uso dunha variedade de chips de reloxo atómicos dispoñibles no mercado e módulos GNSS, como SA5X, mRO-50, SA.45s e u-blox RCB-F9T. Orolia pretende comezar a produción de placas acabadas segundo as especificacións preparadas.

A tarxeta do tempo está a desenvolverse como parte dun proxecto de dispositivos de tempo máis global destinado a proporcionar compoñentes para a creación de servidores de tempo primarios (Time Master) (Servidor de tempo aberto) que se poden implementar na súa infraestrutura e utilizalos, por exemplo, para organizar a sincronización horaria en centros de datos.

O uso dun servidor independente permítelle non depender de servizos de rede externos para sincronizar a hora exacta e a presenza dun reloxo atómico incorporado proporciona un alto nivel de autonomía en caso de fallos na recepción de datos de sistemas de satélite (por exemplo, debido a condicións meteorolóxicas ou ataques).

A nova arquitectura horaria baseada en NTP utiliza o estrato 1, un compoñente importante que está directamente ligado a unha fonte de tempo autorizada, como un sistema de navegación por satélite de navegación global (GNSS) ou un reloxo de cesio.

A peculiaridade do proxecto é que para construír un servidor de tempo primario, pode usar un servidor normal baseado na arquitectura x86, que inclúe unha tarxeta de rede típica e unha tarxeta de tempo.

No devandito servidor, a hora exacta recibe de satélites vía GNSS e o reloxo atómico actúa como un oscilador altamente estable, o que permite manter un alto nivel de precisión no caso de que non se reciba información a través de GNSS. A posible desviación da hora exacta en caso de imposibilidade de recibir datos a través de GNSS na placa proposta estímase en aproximadamente 300 nanosegundos por día.

O controlador ocp_pt preparouse para Linux y está previsto que se inclúa no núcleo principal de Linux 5.15.

O controlador implementa interfaces PIX POSIX (/ dev / ptp2), GNSS a través do porto serie / dev / ttyS7, reloxo atómico a través do porto serie / dev / ttyS8 e dous dispositivos i2c / dev / i2c- *, cos que se pode acceder ás capacidades do reloxo de hardware (PHC) dende o contorno do usuario.

Ao iniciar o servidor NTP (Network Time Protocol), recoméndase usar Chrony e NTPd e, ao iniciar o servidor PTP (Precision Time Protocol), recoméndase usar ptp4u ou ptp4l en combinación coa pila phc2sys para proporcionar a copia de valores de tempo dun reloxo atómico a unha tarxeta de rede.

Coordinación do funcionamento do receptor GNSS e do reloxo atómico pódese facer tanto en hardware como en software. A funcionalidade de hardware do módulo de emparellamento está implementada en base a FPGA e a versión do software funciona a nivel de supervisión directa do estado do receptor GNSS e do reloxo atómico desde aplicacións como ptp4l e chronyd.

A razón para o desenvolvemento dunha placa aberta no canto de utilizar solucións listas para usar dispoñibles no mercado, é a natureza patentada destes produtos, o que non nos permite garantir que a implementación sexa correcta, o software proposto non cumpre cos requisitos de seguridade. (Na maioría dos casos, envíanse programas obsoletos e as correccións de vulnerabilidade poden tardar meses ou incluso anos en entregarse), así como capacidades limitadas de configuración e control (SNMP) (ofrécese a súa propia CLI ou interface de usuario web).

A placa pode usarse para organizar o traballo de servidores de sincronización de tempo separados. Especificacións, esquemas, BOM, Gerber, PCB e ficheiros CAD necesarios para fabricar a placa están publicados en GitHub.

Fuente: https://engineering.fb.com