21/02/2026
Допис про системи точного часу.
На перший погляд не очевидно, однак забезпечення точного часу (синхронності тактових сигналів і годинників) в територіально розподілених системах є дуже важливою задачею. Точний час необхідний для наукових вимірів (CERN, радіоастрономія), у фінансовій сфері (швидкісні торги), в мережах квантових обчислювачів, в радіотехнічних системах (наприклад, синхронізація синтезаторів частоти).
Ключовою технологією для забезпечення синхронізації у часі з субнаносекундною точністю і пікосекундною прецизійністю є White Rabbit (WR), розроблений в CERN для синхронізації наукового обладнання в дослідженнях елементарних частинок (а саме для Великого адронного колайдеру).
WR забезпечує синхронізацію у часі з використанням мережевих технологій і є надбудовою над PTP.
Тут гарно показано, як синхронізація у часі з використанням WR дозволяє синхронізувати приймально-передавальні тракти в мультистатичних радарах і фазованих антенних гратках AESA з 100+ елементів: https://www.youtube.com/watch?v=XLZZRit39rQ
Одним із ключових виробників обладнання WR є Safran. Вони роблять джерела точного часу (SecureSync, VeraSync), маршрутизатори точного часу (WR-Z16) та WR ендпоінти що видають 1PPS та 10 МГц тактовий сигнал (WR-ZEN, LEN).
У відео показані результати досліджень де у ланцюжку WR ендпоінтів з'єднаних у Daisy Chain довжиною 50+ км помилка синхронізації часу на пʼятому вузлі склала 183.2 пс (джиттер 23.3 пс), а помилка на десятому вузлі склала 401.3 пс (джиттер 82.5 пс). Фазовий шум в системі розподілення LO частоти був нижче -90 dBc/Hz на 10 Hz для всіх вузлів. Найбільша відстань на якій забезпечена субнаносекундна WR синхронізація наразі складає 1350 км.
А тепер саме цікаве. Проект White Rabbit відкритий! І це один з найкрутіших open source проектів, які доводилось бачити. В репозиторії зберігаються реалізації WR маршрутизатора, ендпоінтів (схемотехніка, PCB, BOM, FPGA прошивка, софт, все необхідне для відтворення), наукові статті і дисертації, дуже якісна документація, методики калібрування і тестування/характеризації (аж до рекомендованих налаштувань вимірювального обладнання).
В кометарях до допису будуть корисні посилання, у т.ч. на репозиторій з вихідним кодом і документацією.
А чи є серед читачів бажаючі долучитися до open source розробок навколо WR? Наприклад, портування на нові FPGA чіпи. Це могла би бути цікава тема для диплому. Ми зі свого боку допомогли б обладнанням для створення прототипу і тестування системи точного часу.
