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Nov 26 – 27, 2021
Asia/Shanghai timezone

用于NICA MPD ITS读出的前端数据汇总与传输原型ASIC设计

Nov 27, 2021, 11:40 AM
18m

Speaker

Dr Jiajun Qin (USTC)

Summary

在核与粒子物理实验中,前端数据汇总与传输是读出电子学系统的核心任务之一。特别是随着以像素、MPGD、HGTD探测器为代表的新型高颗粒度探测器的发展,电子学通道规模迅速增大,前端模块输出数据量急剧增加,使得前端数据的高速、实时汇总和传输成为限制实验发展的核心瓶颈之一。本报告针对NICA实验中MPD ITS探测器前端pixel芯片的读出需求,设计了一款数据汇总与传输ASIC,配合后续的NICA_GBT ASIC以及光纤驱动芯片以实现前端数据的全链路传输。其主要功能是接收多片前端pixel芯片的高速串行数据,完成串行解码、缓存、数据流切换以及打包组帧等一系列预处理,进而串行编码后传输至光纤传输模块。同时该ASIC接收来自后端的配置指令、时钟和触发等信号并分发至前端pixel芯片。芯片内包含串行数据收发的接口电路、数据解析和缓存模块、数据流选通切换模块、汇总打包模块、控制模块等。单芯片可实现8路400 Mbps数据的接收和汇总,输入输出通道之间的对应关系可根据实际应用需求进行灵活配置。目前,该芯片基于130 nm CMOS工艺已经完成了设计、仿真和流片,下一步将进行具体的功能和性能评估。

Primary author

Dr Jiajun Qin (USTC)

Co-authors

Mrs Chunxiao Song (USTC) Mr Jiacheng Guo (USTC) Prof. Lei Zhao (USTC) Mr Li Li (USTC) Prof. Qi An (USTC) Mr Zeguang Chang (USTC)

Presentation materials