La chaîne instrumentale de la très grande majorité des expériences comporte des ASIC au plus près des détecteurs. Ils ont pour fonction de mettre en forme, de dérandomiser le flux de données et de numériser le signal. Le flux de données est de plus en plus grand, et l’information utile est rare. Il devient important de réaliser les premiers traitements intelligents sur ces données et de les transférer à très haut débit vers les fermes de calculs. C’est le rôle des FPGA. Ils pilotent, souvent par grappes, les électroniques frontales et gèrent les énormes débits d’acquisition de données. Ces circuits ASIC et FPGA sont donc les éléments très sensibles de nos expériences, véritables cerveaux de nos instruments. Ils intègrent des fonctions de plus en plus complexes. Leur rôle est de transformer en temps réel des flots de données gigantesques en données exploitables et intelligentes. Pour cela, les prises de décision se font au moyen d’algorithmes, notamment ceux qui s’apparentent au « machine learning ».
Maitriser la conception de ces nouvelles chaines d’acquisition est un enjeu à la fois scientifique pour tirer pleinement partie des données produites par les nouveaux détecteurs, mais également un enjeu de compétitivité de notre recherche pour pouvoir conserver un rôle prépondérant dans les grandes collaborations internationales.
L'objectifs de cette ANF est de diffuser l’utilisation d’outils communs et avancés de développement de systèmes numériques en y associant les règles de bonnes pratiques et standards liées à la conception des instruments complexes.
L'ANF proposera des travaux pratiques sur un ensemble d’outils. Les apprenants auront à réaliser des designs numériques sur FPGA ou dans une moindre mesure ASICs. Ils auront le savoir faire pour utiliser les outils et suivre les standards de conception.
A partir d’un projet fil conducteur basé sur un algorithme de filtrage intelligent complétement firmware (RTL), l’ANF adressera les aspects modélisation système, développement, simulation et implémentation firmware, gestion et versionnage des développements, communication réseaux basé sur client/serveur et règles normatives de réalisations matérielles.
