时间同步：全世界怎么对表

每块表都会走偏。两台不校准的钟，一天能差几百毫秒，一个月差几秒。全世界能对上表，靠的是一条从原子钟到你手机的链。

链的顶端：原子钟和国际计量局

链的顶端是各国守时实验室的原子钟：美国国家标准与技术研究院（NIST）、德国物理技术研究院（PTB）、英国国家物理实验室（NPL）、中国国家授时中心。它们守着本国的标准时间 UTC(k)，再把数据报给国际计量局（BIPM）。

BIPM 每月用各国实验室的原子钟数据算出 UTC，并通过每月出版的《Circular T》公布各实验室 UTC(k) 与 UTC 的偏差。UTC 不是某一台钟的时间，是全球几百台原子钟的加权平均。

中间：GPS 和网络授时

GPS 卫星上都装着原子钟。接收机的秒脉冲信号精度可达亚微秒级，一台以 GPS 为参考的授时服务器（专用授时接收机），95% 的时间里误差不超过 30 纳秒。授时电波（本站《收音机里的时间：授时电波》）也是这条链的一环。

互联网授时的主力是网络时间协议（NTP），由戴维·米尔斯从 1985 年开始设计，现行第 4 版（RFC 5905）发表于 2010 年。它分层分发：0 层是参考时钟本身（原子钟、GPS、授时电波），1 层直连参考时钟（精度约 1–10 微秒），2 层约 100 微秒–1 毫秒，3 层以下几毫秒到几十毫秒。走公共互联网的 NTP 一般准到 10–100 毫秒。

要求更高的地方用精密时间协议（PTP，IEEE 1588）：网卡在硬件层面打时间戳，精度亚微秒级，电信、金融交易、电网都靠它。

链的末端：你的手机和电脑

手机和电脑处在链的末端：它们定期向 NTP 服务器或运营商对时，之间靠自己的石英晶振接着走。石英晶振温度偏离 25°C 约 10 摄氏度时漂移约 3–4 ppm，相当于一年漂约 110 秒，所以必须定期对时——你感觉不到，是因为它在后台悄悄做了。

2012 年 6 月 30 日 23:59:60（闰秒）那天就出过事：NTP 提前告诉了服务器要加 1 秒，但一些系统的内核高分辨率计时器被这个“第 60 秒”搞糊涂了。授时平时看不见，出问题才知道它无处不在。

要点小结

全世界对表靠一条链：各国守时实验室的原子钟（NIST、PTB、NPL、国家授时中心）→ 国际计量局算出 UTC、每月《Circular T》公布偏差 → GPS（秒脉冲亚微秒级，参考服务器（专用授时接收机）95% 的时间误差不超过 30 纳秒）和 NTP（米尔斯 1985 年起设计，第 4 版 2010 年；分层 0–15 层（16 层表示未同步），公共互联网一般准到 10–100 毫秒）→ 手机电脑定期对时；要求更高的地方用 PTP（IEEE 1588，硬件打时间戳，亚微秒级）；石英晶振温度偏离 25°C 约 10 摄氏度时漂移约 3–4 ppm、相当于一年漂约 110 秒，不校准一个月差几秒；2012 年 6 月 30 日闰秒曾让部分系统内核计时器出错。

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最后更新：2026 年 11 月 6 日
事实来源：SIDN Labs《An open infrastructure for sub-millisecond internet time》；ntp.rdem-systems.com《NTP Stratum Levels Explained》；learn.freetools.me《How NTP Keeps the World Synchronized》；《手机时间的误差有多大》（本站）。

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