Facebook Open Source PCIe Timing Card kombiniert Atomuhr und Off-Air-GPS-Empfang

Update: 6. August 2023
Facebook Open Source PCIe Timing Card kombiniert Atomuhr und Off-Air-GPS-Empfang

Es kombiniert Frequenzen einer Miniatur-Atomuhr und eines GPS-Empfängers, beide auf der Karte, mit FPGA-basierte Qualifizierung, die beides kombiniert. Die lokale Uhr ist da, wenn Satellitensignale nicht verfügbar oder unzuverlässig sind – zum Beispiel bei einer Spoofing-Attacke.

Damit „kann jeder, der Erfahrung mit Mikroelektronik hat, jeden PC, der auf einer x86-Architektur aufgebaut ist und einen Netzwerkschnittstellen-Controller aufweist, in eine Nanosekunden-genaue Timing- und Synchronisationslösung verwandeln“, so der Schweizer GPS-Chiphersteller u-blox. „Ein einfacher Zugang zur Timing-Genauigkeit auf Nanosekunden-Ebene eröffnet neue Wege in Industriesegmenten, die auf hochsynchronisierte Signale angewiesen sind, wie etwa 5G-Netzwerkbasisstationen, die eine engere Synchronisation erfordern als die der vorherigen Generationen. Da Stromverteilungsnetze komplexer werden, um einen wachsenden Anteil dezentraler erneuerbarer Energien zu bewältigen, sind sie immer mehr auf zuverlässige und genaue Timing-Lösungen angewiesen. Und nach dem Beispiel von Facebook werden Rechenzentren und Computernetzwerke in der Lage sein, das Infrastrukturmanagement zu modernisieren, um die Leistung zu beschleunigen und Latenzen zu reduzieren.“

U-blox ist daran beteiligt, weil sein RCB-F9T-Timing-Board, das um seinen ZED-F9T-GNSS-Empfänger herum aufgebaut ist, die Off-Air-Standardfrequenz bereitstellt.

Die vorgeschlagenen Atomuhren stammen von Microchip (SA5X oder SA.45s) oder Orolia (mRO-50), und es gibt OCXO (SiT5711) und TCXO (SiT5356) Optionen. Das FPGA ist ein Xilinx Artix-7.

Das Board verfügt über Koax-Anschlüsse für die GNSS-Antenne auf der Rückseite des Host-PCs sowie Ein- und Ausgänge für 1Hz- und 10MHz-Timing-Signale.

Facebook verfügt über ein GitHub-Repository für die Offenlegung von Zeitkarteninformationen. Es ist Teil des Open Compute Project (OCP) GitHub unter dem Time Appliance Project (TAP).

Facebook Engineering hat eine lesenswerte Webseite über die Karte.