ALICE 实验中 Pb-Pb 事件在 GPU 上的 HLT TPC 径迹重建
仪器与探测器
2019-08-14 v1
摘要
CERN 的 ALICE 实验的在线事件重建需要具备以超过 200 Hz 的速率处理中心 Pb-Pb 碰撞的处理能力，对应于约 25 GB/s 的输入数据率。在时间投影室 (TPC) 中粒子轨迹的重建是计算量最大的步骤。TPC 在线跟踪器实现结合了元胞自动机原理与卡尔曼滤波器。它已通过图形处理器 (GPU) 的使用而加速。流水线式处理允许在 GPU 上执行跟踪、数据传输以及在 CPU 上并行进行预处理。为使 CPU 前处理和后处理能与 GPU 保持同步，该流水线使用了多线程。将跟踪拆分为多个阶段，先搜索短局部径迹段，改善了数据局部性并使算法适于在 GPU 上运行。由于特殊优化，这一做法并不逊于全局方法。由于非结合浮点运算，GPU 与 CPU 跟踪器的二进制比较不可行。逐径迹、逐簇的比较显示出 99.999% 的一致性。在当前的硬件下，GPU 跟踪器比 CPU 版本快约三倍，同时处理器仍可用于其他任务。
引用
@article{arxiv.1712.09407,
title = {ALICE HLT TPC Tracking of Pb-Pb Events on GPUs},
author = {David Rohr and Sergey Gorbunov and Artur Szostak and Matthias Kretz and Thorsten Kollegger and Timo Breitner and Torsten Alt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.09407},
year = {2019}
}
备注
8 pages, 12 figures, contribution to CHEP2012 conference