Le concentrateur, élément clé du nouveau trajectographe de CMS, réussit ses premiers tests
L’évolution du détecteur CMS franchit une étape importante avec la livraison et la mise en test à l’Institut de Physique Nucléaire de Lyon (IPNL) d’un nouveau composant électronique clé, le CIC1. Ce circuit sera chargé de la compression en temps réel du déluge de données qui sera généré par le trajectographe à la mise en route du HL-LHC. CIC1, dont la mise au point a relevé du défi pour le service électronique, donne des résultats très encourageants.
C'est un petit composant électronique, mais sans lui CMS ne pourrait pas faire face au futur déluge d'événements que produira le faisceau du LHC haute luminosité (HL-LHC) en 2026. Cet ASIC s'intègre plus précisément dans la chaine d'acquisition du trajectographe, la partie interne de CMS, composée de 15 000 modules qui enregistrent les trajectoires des particules produites lors des collisions. La somme de données générées à cet étage est faramineuse, de l'ordre de 50 Tb/s, mais doit pourtant être analysée en temps réel pour décider si les événements qui se produisent méritent d'être regardés de plus près ou effacés. D'où la nécessité de compresser l'océan de données au vol pour éviter l'engorgement. C'est le travail du concentrateur. La première version de ce composant, le CIC1, vient d’arriver à l’Institut de Physique Nucléaire de Lyon (IPNL). Il s’agit du premier ASIC complet réalisé à l’IN2P3 dans une technologie de gravure aussi fine (65nm). Les premiers résultats sont très encourageants, les ASICs fonctionnent et traitent les informations correctement. Même si de nombreux tests seront encore nécessaires pour valider complètement le CIC1, c’est une première étape très importante et une réussite significative pour l’IPNL, responsable du projet depuis 2012. La réalisation de ce système complexe était en effet un véritable défi pour le service électronique du laboratoire. Le design des ASIC a été mené à bien par Luigi Caponetto, Benedetta Nodari et Geoffrey Galbit. Quant aux cartes qui ont permis de réaliser les premiers tests, elles ont été dessinées et routées par William Tromeur et Cyrille Guérin.