Systemy filtracji przypadków w czasie rzeczywistym w eksperymencie ATLAS

• Autorzy: Korcyl K. , Golonka P.

Warianty tytułu

EN

The real time event selection system for the ATLAS experiment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono zadania systemu filtracji przypadków w eksperymencie ATLAS, a także proponowaną realizację takiego systemu, wykorzystującą w maksymalny sposób sprzęt dostępny na rynku komputerów i sieci komputerowych. System powinien wskazać maksymalnie 100 przypadków w ciągu sekundy, w których zaszło interesujące oddziaływanie spośród 1 miliarda generowanych w tym czasie przez akcelerator. Aby uzyskać wymaganą redukcję, system został podzielony na 3 poziomy, z których pierwszy zrealizowany będzie w postaci specjalizowanych układów elektronicznych, natomiast dwa wyższe wykorzystują farmy procesorów (PC) oraz sieć komputerową opartą na technologii Ethernet. Wykorzystanie informacji z poziomu pierwszego o rejonach w detektorze, gdzie wystąpiło interesujące oddziaływanie pozwoliło zredukować znacznie wymagania na przepustowość sieci i moc obliczeniową komputerów. Szacuje się, że wymagana przepustowość wyniesie około 6GB/s, natomiast do wykonania zadań na poziomie drugim i trzecim będzie potrzebne około 500 procesorów o częstotliwości zegara 4 GHz. Ze względu na rozmiar systemu budowanie prototypu w pełnej skali jest zbyt kosztowne. Oszacowanie jego przepustowości i czasu wypracowania decyzji oparte jest o analizę wyników komputerowego modelowania systemu. Przedstawiony system może służyć jako przykład realizacji systemu filtrowania danych w dużych eksperymentach fizyki cząstek elementarnych przeprowadzanych na akceleratorach cząstek przeciwbieżnych.

EN

In the paper we present tasks of the ATLAS event filter (trigger) system and proposed implementation, which uses commodity computers and network components The system should find events containing interesting interactions, and select not more than a hundred in every second out of a billion generated by an accclerator. To achieve this reduction rate, the system was split into 3 levels: the first one implemented in hardware, and the higher ones as a farm of commodity PC-based processors and a computer network in Ethernet technology. Using the information from the first Ievel, which describes areas in the detector where an interesting interaction happened, allows for loosening requirements for network throughput and computing power. lt is estimated that required network throughput would reach 6GB/s, whilst second and third level of trigger system will use approximately 500 processor with 4GHz clock speed. Because of the size and costs of the project, building a full-scale prototype is not feasible. Estimations for the throughput and decision latency are based on results of computer modeling of the system. The system presented in the paper may serve as an exemplary implementation of a trigger system for high energy physics experiments on huge particle accelerators.

Słowa kluczowe

PL

fizyka wysokich energii; eksperyment ATLAS; system filtracji; system wyzwalania (trigger)

EN

HEP (High Energy Physics); ATLAS experiments; trigger

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN SA
• Czasopismo: Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 48, z. 2
• Strony: 271--283
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz.

Twórcy

autor

Korcyl K.

• Samodzielna Pracownia Eksperymentu ATLAS, Instytut Fizyki Jądrowej im. H. Niewodniczańskiego w Krakowie
• CERN, Europejskie Centrum Badań Jądrowych

autor

Golonka P.

• Wydział Fizyki i Techniki Jądrowej, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
• CERN, Europejskie Centrum Badań Jądrowych

Bibliografia

• 1. ATLAS High-Level Triggers, DAQ and DCS Technical Proposal, CERN/LHCC/2000-17.
• 2. R. W. Dobinson et al.: Testing and Modeling Ethernet Switches and Networks for Use in ATLAS High-Level Triggers. IEEE Transactions on Nuclear Science, June 2001, vol. 48(3).
• 3. P. Golonka, K. Korcyl, F. Saka: Modeling large Ethernet networks for the ATLAS high level trigger system using parameterized models of switches and nodes. CERN-OPEN-2001-061, presented at the Real Time 2001 conference.