用于 COMET 读出电子学的 FPGA 千兆以太网菊花链
仪器与探测器
2021-09-01 v2
摘要
J-PARC 的 COMET 实验旨在搜寻缪子到电子的无中微子转变。我们为 COMET straw 管径迹探测器开发了称为 ROESTI 的读出电子学板。我们计划将 ROESTI 安装在探测器的气体歧管中。由于空间限制和成本限制，需要减少真空馈通的数量。为大幅减少真空馈通数量，我们为 ROESTI 上的 FPGA 开发了具有千兆以太网菊花链功能的网络处理器。我们在该网络处理器中实现了两个 SiTCP，即用于千兆以太网的基于硬件的 TCP 处理器。我们还添加了处理以太网帧和事件数据的数据路径控制器。该网络处理器使 ROESTI 能够通过 UDP/IP 处理慢控制并通过 TCP/IP 传输事件数据。通过使用该网络处理器，我们测量了二到六块 ROESTI 的吞吐量、稳定性和数据丢失率。在任何数量的板卡下，事件数据传输的吞吐量都稳定地达到了千兆以太网下 TCP 的理论极限，且 ROESTI 稳定发送了 100% 的数据。
引用
@article{arxiv.2011.12529,
title = {Gigabit Ethernet Daisy-Chain on FPGA for COMET Read-out Electronics},
author = {Eitaro Hamada and Yuki Fujii and Youichi Igarashi and Masahiro Ikeno and Satoshi Mihara and Hajime Nishiguchi and Kou Oishi and Tomohisa Uchida and Kazuki Ueno and Hiroshi Yamaguchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.12529},
year = {2021}
}
备注
IEEE Real Time 2020 Conference, 8 pages, 17 figures