Speaker
Shoulong（守龙） Lin（吝）
(China Institute of Atomic Energy)
Description
硅像素探测器因其极高的颗粒度，被广泛应用于对撞机实验中。对于单片有源硅像素传感器（MAPS），在大型实验中，其数据采集和聚合被分级完成。在第一级，基于FPGA或ASIC的前端读出单元（RU）对大量MAPS的串行数据进行解串和协议校验，进行一级打包后发送至下一级。在第二级，通用读出单元（CRU）采集来自多个RU的数据并使用高速协议传输至存储节点。
RU采集各个MAPS通道的数据并分别打包，使用轮询仲裁器依次发送是常见做法。但当单个RU的处理的MAPS数量增多时，打包和等待轮询会使数据传输延迟急剧增加。而在实验中，RU往往处于辐射环境。单粒子效应会使RU产生数据错误。因此，低延迟策略十分必要。
从探测器物理模拟产生的MAPS速率出发，将MAPS的链路按速率均衡分组，顺序合并传输至输出端口的流式传输方法可以显著减少RU数据传输中的延迟时间。本工作以ALICE FoCal像素层RU为例，搭建了数据传输模拟框架。生成了MAPS数据流，对两种策略进行建模和对比。12个MAPS共用6个RU输出端口的条件下，运行10000次触发，统计显示，流式传输策略的延迟时间为打包轮询仲裁策略的11.5%。
流式传输方法的主要优势是将数据快速移至辐射外，但其也有一定局限性，CRU和存储节点会接收到大量无效空数据，因此在后级电子学中的数据过滤十分必要。
Primary authors
Shoulong（守龙） Lin（吝）
(China Institute of Atomic Energy)
xiaomei li
(China Institute of Atomic Energy)
