用于 SOI 像素探测器的基于 SiTCP-XG 10吉比特以太网网络处理器的新高速数据采集系统原型的研制
仪器与探测器
2022-12-12 v1 高能物理 - 实验
摘要
我们正在开发一款采用新一代现场可编程门阵列(FPGA)和 10吉比特以太网的新读出板,以提升当前基于 1吉比特以太网的读出板的性能与易用性。在这款新读出板中,实现了支持 10吉比特以太网的 SiTCP-XG 网络处理器。SiTCP 是运行于 FPGA 上的网络处理器电路,SiTCP-XG 是支持 10吉比特以太网的 SiTCP 新开发版本。在开发新板之前,我们使用 Xilinx FPGA 评估板 KC705 构建了原型系统以评估 SiTCP-XG。该原型系统在光子工厂(KEK)的同步辐射光束线上使用 SOI 像素探测器进行了测试,该探测器具有 425,984(列 832 × 行 512 矩阵)像素,像素尺寸为 17 × 17 um。这是该系统的首次 X 射线成像测试。结果表明,该系统以 682 Mbps 的传输速率(相当于 100 fps 帧率,受探测器操作参数限制)稳定工作,并以 2.4 Gbps 的传输速率(相当于 350 fps,受探测器性能限制的最大速率)稳定工作。这些结果表明 SiTCP-XG 系统具有足以覆盖 SOIPIX 探测器性能的传输能力。
引用
@article{arxiv.2207.04283,
title = {Development of a new high-speed data acquisition system prototype for SOI pixel detector using SiTCP-XG, a 10-gigabit Ethernet network processor},
author = {Ryutaro Nishimura and Shunji Kishimoto and Yasuo Arai and Toshinobu Miyoshi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.04283},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication in the proceedings of the International Conference on Technology and Instrumentation in Particle Physics 2021 (TIPP2021, 24-28 May 2021), to be published in Journal of Physics: Conference Series