Study and design of the readout unit module for the lhcb experiment

Resumen

Los sistemas de adquisición de datos para los experimentos de fisica de altas energias de los años 80 fueron diseñados para manejar anchos de banda del orden de megabytes por segundo. La próxima generación de experimentos de altas energías en el CERN(Laboratorio Europeo para la Investigación Nuclear, sito en Ginebra) para el colosionador LHC, deberá soportar anchos de banda de orden de gigabytes por segundo. Como consecuencia, el desarrollo de la electronica de lectura filtrado, construcción y almacenamiento de eventos para los experimentos del LHC supondrá un reto sin precedentes. Las arquitecturas en forma de árbol basadas en Fastbus y VME empleadas en los años 80 no estan a la altura del LHC. Nuevos conceptos y arquitecturas en los años 90 sustituyen los buses en chasis por enlaces punto a punto de alta velocidad, abandonan la construccion de eventos centralizada y utilizan redes conmutadas y arquitecturas paralelas en su lugar. Siguiendo estas tendencias y en el contexto de los sistemas de disparo y de adquisición de datos de unos de los cuatro experimentos del LHC (LHCb), esta tesis doctoral tiene como objetivos investigar la viabilidad, estudiar las posibles arquitecturas e implantaciones, desarrollar y probar un modulo electronico crucial para el experimento LHCb: el modulo Readout Unit. Un objetivo adicional es participar en la definición de los formatos de datos, protocolos y tecnologia de los enlaces de datos entre la Readout Unit y la etapas anterior y posterior en los sistemas de disparo y de adquisición de datos. Este módulo encuentra tres aplicaciones distintas en el experimento LHCb, todas ellas con una funcionalidad común denominada construccion de sub-eventos, consistente en aceptar fragmentos de evento desde varias entradas y ensamblarlos en un unico sub-evento de mayor tamaño que es enviado a una salida de un ancho de banda tambien mayor. El modulo Readout Unit debe ser flexible, reconfigurable