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Microchip提供完整的Timing & Synchronization（時脈與時間同步）產品組合，涵蓋伺服器主板、PCIe^®介面、高速網路、AI加速器、儲存系統以及資料中心間的精準時間同步需求。其解決方案可分為「伺服器內部時脈產生與分配」及「資料中心時間同步」兩大類。

現代資料中心時間同步架構

●支援金融機構符合ESMA（歐洲證券及市場管理局）或SIP（Securities Information Processor）等監管要求，其對授時（Time-of-Day）精度要求可達100微秒（μs）

●採用PTP Grandmaster（主授時鐘）作為全網路時間基準來源

●Spine/Leaf（脊葉式）網路交換器搭載Broadcom Tomahawk Transparent Clock（透明時鐘）功能，可補償封包傳輸延遲誤差。Spine/Leaf架構是一種廣泛應用於現代資料中心的兩層網路拓撲設計。它取代了傳統的三層架構（核心層 Core、匯聚層 Aggregation及接入層 Access），以降低網路瓶頸並提供更可預測的延遲。

●伺服器網路介面卡（NIC）配備支援IEEE 1588 PTP硬體時間戳記（Hardware Timestamping）的交換器或PHY

●採用開源PTP同步軟體，例如：ptpd或ptp4l

●各大資料中心業者陸續提供統一的高精度時間服務API，例如get_time_ptp()，讓應用程式可直接取得經PTP校準的系統時間雲端服務供應商時間同步方案

‧Google: Spanner分散式資料庫/TrueTime時間同步架構

‧Amazon AWS: Amazon Time Sync Service/AWS Nitro System整合授時架構

‧Meta: Simple PTP /fbclock授時系統

‧Microsoft: W32Time（Windows Time Service）

●伺服器內部時間分配：在伺服器內部，時間資訊通常透過PCIe PTM（Precision Time Measurement）機制於CPU、NIC、FPGA、DPU及其他晶片之間傳遞，其同步精度已足以滿足大部分資料中心應用需求。對於未支援IEEE 1588硬體時間戳記的伺服器平台，部分系統會額外導入1PPS（Pulse Per Second）輸入訊號作為替代方案，以提升系統授時精度

次微秒級資料中心時間同步架構（Sub-Microsecond Data Center Synchronization）

●升級為雙備援 PTP Grandmaster（主授時鐘）架構，並搭配銫原子鐘（Cesium Atomic Clock）作為長時間 GNSS 訊號失鎖（GNSS loss）期間的 Holdover 參考源，以確保系統持續維持高精度授時能力

●採用客製化PTP協定，例如Google TrueTime或Meta Simple PTP，以提升大規模資料中心部署的擴充性與同步效率，同時充分發揮硬體時間戳記的精度優勢

●在伺服器內部，時間同步訊號由PCIe PTM進一步升級為 ePPS（Embedded Pulse Per Second）分配機制，以獲得更高的時間同步精度及更低的延遲誤差

對於採用Broadcom乙太網路晶片組且不支援PCIe PTM的伺服器平台，BroadSync技術可提供有效的頻率與時間同步功能，有助於建構高精度授時架構。

●由於伺服器內部包含CPU、NIC、DPU、GPU、FPGA及儲存控制器等多個需要同步時間的硬體端點，因此採用集中式M.2 Timing Module（M.2時序模組）作為全系統授時核心，可大幅簡化時間分配架構並提升同步一致性

資料中心時間同步技術

支援SyncE（同步乙太網路）及IEEE 1588 PTP應用的多通道PLL（鎖相迴路）架構

●提供高精度頻率恢復

●支援多個參考時脈輸入

●實現低抖動（Low Jitter）時脈同步

高可靠度PTP軟體與先進高精度同步演算法

●支援IEEE 1588 Precision Time Protocol（PTP）

●提供高精度時間同步

●支援硬體時間戳記

●提升大型資料中心同步效率與穩定性

採用OCXO/TCXO滿足Holdover守時需求

●GNSS訊號中斷時維持頻率穩定度

●降低頻率漂移

●提供長時間高精度授時能力

●確保關鍵網路與資料中心服務持續運作

主機板級時間同步架構

資料中心同步應用：RAN（Radio Access Network）無線接取網路伺服器，網路效能最佳化，AI資料中心與雲端運算平台，分散式資料庫與金融交易系統Intel^®參考設計平台：採用Intel Xeon^® 6 SoC與Intel E830 系列乙太網路控制器的Boulder Mesa參考設計。

Timing Architecture 時序架構

Microchip MD-990-0011時鐘同步模組（Timing Module）

MD-990-0011高精度網路同步模組提供GNSS、PTP、SyncE與1PPS等多種同步來源輸入，透過內建DPLL技術實現高可靠度時脈同步。模組採用114.285 MHz系統振盪器與10 MHz OCXO守時架構，在外部同步來源中斷時仍可維持優異的Holdover性能，最高可達±1.5 μs / 24 小時。產品採用緊湊的70 × 30 mm M.2模組設計，支援-40°C至+85°C工業級工作溫度範圍，功耗低於6.6W，特別適用於資料中心伺服器、5G前傳/回傳設備、電信同步網路、邊緣運算平台及高可靠度時間同步應用。