2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of high-speed and high-dense readout electronics for high-luminosity LHC
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16H03971
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
田中 純一 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 教授 (80376699)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 素粒子実験 / 電子デバイス・機器 / FPGA / 読み出し回路 / 高速通信 / MicroPOD |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1) 昨年度完成させたオリジナルボード:IROHAの動作試験を行った。1-a) 10Gbpsレベルの高速通信可能なAvago社 MicroPOD: Quartusに組み込まれたTransceiver Toolkitを用いてBit Error RateやEye Scanを測定し動作検証および性能評価を行った。12.5Gbpsでの安定動作(BER=10^-12程度まで計測)を確認した。1ペアのみ、2ペア同時のどちらにおいても同程度の性能であり、MicroPODデバイスを詰めた配置にしても冷却を十分に行えば問題ないことが分かった。14Gbpsでの性能評価ではBERが高く現行のパラメータ設定では実用に向かないことが分かった。1-b) Micron Tech社 DDR3メモリ: 400MHzでの読み書きの試験をソフトウェア組込みプロセッサNIOS IIで行った。256MBすべてのアドレスに対して正常であることを確認した。1-c) Flash memory, LEMO, SMA, プログラマブルクロック(Si5341)などの動作試験も行い正常であった。1-d) これらの動作試験で見つかったバグもいくつかあった。たとえば、LEMOコネクターやADCデバイスの配線ミスである。手作業で修正できるものは修正した。これらの動作試験の成果は日本物理学会(2019年3月16日)で報告(16pK210-11)を行った。
2) ボードに搭載したFPGAとMicroPODデバイスは、ATLAS実験の液体カロリーメータのアップグレードで開発した読み出し基板に搭載されているものと同様のものである。所属する研究室の大学院生は、この読み出しのファームウェアを開発を担当しており、その開発の中で高速通信に関する技術を獲得した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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