Après des années de développe­ments aus­si bien hard­ware que soft­ware la nou­velle archi­tec­ture d’ac­qui­si­tion de l’ex­péri­ence LHCb au tra­vers de la carte PCIE40 fran­chit une étape impor­tante par le lance­ment de la pro­duc­tion de cartes élec­tron­iques dévelop­pées au CPPM.

Cette carte élec­tron­ique au for­mat PCI­ex­press est tout sim­ple­ment la carte par laque­lle passera toutes les don­nées provenant du détecteur LHCb au CERN.

À ce suc­cès il faut ajouter que ce dis­posi­tif a été inté­gré et choisi par le détecteur du CERN ALICE pour son upgrade du sys­tème d’ac­qui­si­tion.

La puis­sance de traite­ment de cette carte (dont le cœur du FPGA con­somme plus de 60 ampères) est telle que les don­nées issues du détecteurs LHCb (ou ALICE) sont traitées, com­pressées et dis­tribuées sans aucune lim­i­ta­tion et fil­trage. Ceci per­met que toutes les don­nées provi­en­nent aux 500 PCs et sont ain­si mémorisées en vue d’un traite­ment logi­ciel ultérieur et adapt­able en fonc­tion de la physique désirée. (voir tableau com­para­tif).

Les prin­ci­pales car­ac­téris­tiques de cette carte peu­vent se résumer par :

L’anci­enne archi­tec­ture était basée sur le for­mat ATCA alors que la nou­velle archi­tec­ture est basée sur le stan­dard PCI­ex­press. Tou­jours dans l’ob­jec­tif de con­cen­tr­er les don­nées vers un seul serveur PC. Les sché­mas ci-dessous mon­tre le principe entrées/sorties de la carte ain­si que le chem­ine­ment des don­nées.

Cette carte est rel­a­tive­ment générique, dans LHCb elle est instan­ciée pour trois fonc­tions dif­férentes : la super­vi­sion générale et la dis­tri­b­u­tion tem­porelle (SODIN), le slow-con­trol (SOL40) et l’ac­qui­si­tion (TELL40). C’est à chaque fois la même carte mais elle porte des noms dif­férents selon la fonc­tion réal­isée.

Elle pour­rait tout aus­si bien être util­isée dans des sys­tèmes d’ac­qui­si­tion plus mod­estes en four­nissant une inter­face entre les front-ends et un PC avec une bande d’ac­qui­si­tion de 100 Gbits/s, tout en faisant du pré-traite­ment (sa bande pas­sante d’en­trée pou­vant en effet attein­dre 480 Gbits/s).

Quelques pho­tos haute déf­i­ni­tion de la carte PCIE40