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# Física # Física de Altas Energias - Experiência # Instrumentação e Detectores

Atualizando o Fluxo de Dados: A Mudança para FELIX-MROD

O FELIX-MROD melhora o manuseio de dados para o ATLAS no CERN, garantindo operações tranquilas.

Evelin Bakos, Henk Boterenbrood, Mark Dönszelmann, Florian Egli, Luca Franco, Carlo A. Gottardo, René Habraken, Adriaan König, Antonio Pellegrino, Chrysostomos Valderanis, Jos Vermeulen, Thei Wijnen, Mengqing Wu

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FELIX-MROD: Sistema de FELIX-MROD: Sistema de Dados de Próxima Geração partículas. processamento de dados pra detecção de FELIX-MROD tá revolucionando o
Índice

O experimento ATLAS no CERN tá lidando com uma porção de dados, especialmente dos Muon Drift Tubes (MDTS). O sistema que lê esses dados, chamado MROD, tá rodando há mais de 15 anos. Tipo, isso é muito tempo pra tecnologia. Pensa nos teus gadgets antigos, que talvez nem consigam rodar um app simples agora! O MROD não é diferente; tá começando a mostrar a idade. Pra evitar problemas com os dados no futuro, os cientistas criaram um novo sistema chamado FELIX-MROD. É como trocar de internet discada pra fibra ótica-melhorias significativas por toda parte.

Por Que Precisamos de um Novo Sistema

Por mais confiável que o MROD tenha sido, pode faltar peças extras se várias delas falharem de uma vez. Imagina tentar consertar teu carro com só duas chaves quebradas-frustrante, né? É aí que o FELIX-MROD entra em cena. Ele traz equipamentos modernos pra garantir que tudo funcione direitinho, tipo um canivete suíço da confiança, pronto pra resolver qualquer pepino.

Estrutura do Sistema ATLAS

Os MDTs são os protagonistas no espectrômetro de muons do ATLAS. Pensa neles como sensores super ajustados de uma espaçonave, garantindo que tudo esteja alinhado e funcionando. Cada câmara MDT é feita de tubos de deriva que captam sinais elétricos quando partículas passam por ali. Esses sinais precisam ser enviados pro sistema de leitura, e é aí que entra o CSM. Ele é tipo o correio do sistema ATLAS, organizando e mandando as informações pra onde precisam ir.

O Sistema Antigo: Uma Visão Rápida

Cada MDT tem um conjunto de tubos de deriva que coletam os sinais gerados pelas partículas. Esses sinais são enviados pra um módulo de serviço de câmara (CSM) que organiza os dados. Esses dados são então encaminhados pro MROD, que é responsável por colocar tudo em pacotes organizados (ou fragmentos de eventos) pra enviar pro sistema principal de aquisição de dados. Mas, com alguns dos módulos envelhecendo e precisando ser trocados, ficou claro que algo novo era necessário pra manter a embalagem dos eventos eficiente e funcional.

Chegada do FELIX-MROD

O FELIX-MROD tá aqui pra salvar o dia! Esse sistema novinho mistura tecnologia moderna com a antiga pra manter os dados fluindo lisinhos. Ele usa um componente conhecido como Front-End Link eXchange (FELIX) e um sistema de software chamado SWROD, que juntos são capazes de fazer todo o trabalho pesado que o antigo MROD fazia-só que melhor e mais rápido.

Os Componentes do FELIX-MROD

  1. FELIX: Esse é o roteador do grupo. Ele direciona os dados que chegam pra onde precisam ir sem mudar nada, como um policial de trânsito garantindo que os carros (dados) cheguem aos destinos a tempo.

  2. SWROD: É aí que a mágica acontece. O SWROD pega os dados do FELIX e formata em fragmentos de eventos, prontos pra serem enviados, como um chef preparando uma refeição deliciosa antes de servir.

Como os Dados Fluem

E como tudo isso realmente se move? Bom, primeiro, o MDT capta os sinais, que são enviados pro CSM. Lá, os dados são organizados e enviados pro FELIX através de uma conexão rápida. O FELIX passa os dados pro SWROD, que processa e manda pra os servidores principais de coleta de dados. É uma máquina bem ajustada, trabalhando junto pra manter os dados fluindo sem problemas.

Nova Tecnologia vs. Tecnologia Antiga

Agora, vamos falar sobre como o novo sistema se compara ao antigo. O MROD só conseguia gerenciar seis conexões CSM, tipo um garçom ocupado equilibrando seis pratos. O FELIX-MROD, por outro lado, pode lidar com até 48 conexões! Imagina esse garçom de repente conseguindo servir um banquete inteiro. É esse tipo de upgrade que estamos falando.

Testes e Integração

Antes de entrar em ação, o FELIX-MROD tinha que ser testado. Os engenheiros fizeram testes pra garantir que tudo funcionasse corretamente. Eles montaram equipamentos eletrônicos sofisticados e rodaram simulações pra ver como o sistema lidava com dados de múltiplos detectores. Spoiler: ele se saiu muito bem.

Testes de Desempenho

Os testes de desempenho mostraram que o sistema consegue gerenciar altas taxas de dados facilmente. E mais, ele ainda funciona lindamente sob pressão, tipo um super-herói lidando com uma multidão de fãs. Durante os testes, ele conseguiu manejar dados a taxas de até 8.8 GB/s, que é impressionante em qualquer padrão.

Testes no Mundo Real no CERN

O FELIX-MROD foi testado com câmaras MDT reais em uma instalação do CERN. Aqui, a equipe fez testes usando raios cósmicos (partículas minúsculas vindo do espaço exterior) e observou como o novo sistema se saiu. Tudo funcionou perfeitamente, provando que o sistema tá pronto pra grandes desafios.

Benefícios do FELIX-MROD

O FELIX-MROD não só mantém a funcionalidade central do MROD, mas também traz um desempenho melhor e mais flexibilidade. Isso significa que ele pode se adaptar facilmente a diferentes situações sem estresse.

O Futuro da Aquisição de Dados

Com seu design moderno, o FELIX-MROD tá pronto pra servir o ATLAS e seus MDTs por muitos anos. Até já tão falando em usar ele pra novas atualizações de detectores no futuro. Quem diria que a aquisição de dados poderia ser tão emocionante?

Conclusão

Pra resumir tudo, o FELIX-MROD é como ter um cinto de ferramentas confiável cheio de gadgets de alta tecnologia, pronto pra enfrentar qualquer desafio de dados que aparecer. Ele garante que o experimento ATLAS continue um passo à frente, permitindo que os cientistas continuem coletando informações cruciais sem perder o ritmo. Só pensa nele como o super-herói dos dados no mundo da física de partículas!

Fonte original

Título: FELIX-MROD, a FELIX-based data acquisition system for the ATLAS Muon Drift Tubes

Resumo: The ATLAS Muon Drift Tube (MDT) ReadOut Drivers (MROD), 204 VME modules that are an essential part of the readout chain of the 1,150 MDT chambers, have been in operation for more than 15 years and are expected to remain in operation until about 2026. In the event of extensive failures the number of spare MROD modules may be insufficient. However, deployment of an adapted version of the Front-End LInk eXchange (FELIX) system, a new component of the ATLAS data acquisition (DAQ) infrastructure, may overcome potential MROD failures. This paper describes the design, functionality and performance of this adapted version, referred to as FELIX-MROD, and the test results of its integration into the ATLAS DAQ system.

Autores: Evelin Bakos, Henk Boterenbrood, Mark Dönszelmann, Florian Egli, Luca Franco, Carlo A. Gottardo, René Habraken, Adriaan König, Antonio Pellegrino, Chrysostomos Valderanis, Jos Vermeulen, Thei Wijnen, Mengqing Wu

Última atualização: 2024-11-12 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2411.07709

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.07709

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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