用于 MKID 的频域复用：Xilinx ZCU111 RFSoC 与其新型 2x2 RFSoC 板之比较
天体物理仪器与方法
2023-01-24 v2 仪器与探测器
摘要
Xilinx ZCU111 射频系统级芯片（RFSoC）是读取大规模微波动力学电感探测器（MKID）阵列的一种有前景的解决方案。该板具备八个片上 12 位 / 4.096 GSPS 模数转换器（ADC）和八个 14 位 / 6.554 GSPS 数模转换器（DAC），以及 930,000 个逻辑单元和 4,272 个数字信号处理（DSP）切片的可编程门阵列（FPGA）资源。虽然这对于以 2 MHz 信道间隔和每信道 1 MHz 采样率读取 8,000 个 MKID 而言具有足够的数据转换器带宽，但还需要额外的 FPGA 资源来执行处理如此大量 MKID 所需的 DSP。解决此问题的一种方案是新型的 Xilinx RFSoC 2x2 板。该板成本仅为 ZCU111 的五分之一，同时仍提供与 ZCU111 相同的逻辑资源，尽管数据转换器资源仅为其四分之一。因此，使用多块 RFSoC 2x2 板可在 FPGA 资源与数据转换器之间提供更好的平衡，使数据转换器所提供的射频带宽得到充分利用，同时将读取系统每像素成本从 ZCU111 的约 2.50 欧元降至 1 欧元。
引用
@article{arxiv.2301.08291,
title = {Frequency Domain Multiplexing for MKIDs: Comparing the Xilinx ZCU111 RFSoC with their new 2x2 RFSoC board},
author = {Eoin Baldwin and Mario De Lucia and Colm Bracken and Gerhard Ulbricht and Oisin Creaner and Jack Piercy and Tom Ray},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.08291},
year = {2023}
}
备注
7 pages, 6 figures. Presented at 19$^{th}$ International Workshop on Low Temperature Detectors, 21$^{st}$ July 2023. Resubmission to correct minor typo in author list