Kickoff meeting EICROC Architecture numérique

Europe/Paris
LPCA 7/1-7114 - Avan (LPCA)

LPCA 7/1-7114 - Avan

LPCA

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  • Présentation de EIC (Laurent S.)
    • interaction electron-proton
    • IN2P3 dans R&D colorimetry PbWO4 et EMCal; IRFU présent; financement pas encore obtenu (20M€ dont 15 sur accélérateur)
    • Financement avant Trump presque acquis au USA; besoin de RH
    • Roman pots:
      • mesure transverse du proton avec 50-100 um
      • mesure tps 35ps de résolution;  Ideal si range de 10ns
      • clock à 98,5MHz
      • Niveau de radiation 
      • Charge de 8 à 10fC; diffusion de plusieurs pixels; besoin de simulations
      • Au minimum 1 pixel déclenché pour mesure de temps; mieux si plusieurs mais charge distrinuée donc seuil bas
      • Dans le tu faisceau donc le vide --> refroidissement difficile; quelle température ? sans doute pas négatif car niveau irradiation faible mais doit être stable; qqs travaaux à IJCLab
      • Spec conso EICROC "au doigt mouillé" lié au budget matière limité, au nombre de voies x4 par rapport à Altiroc ....
      • 2 layers
      • AC-LGAD de 0.5x0.5cm soit un sensor de 1,6x1,6cm; pad ring sur un seul côté
      • 512 ASICs; un module de 2 ASICs ?
      • LpGBT utilisés
  • Présentation de l'ASIC EICROC (Christophe)
    • EICROC d'intérêt pour d'autres détecteurs de EIC
    • Pixel: 500x500um
    • EICROC0 (2022)
      • TSMC 130nm 
      • TDC HGCROC (CEA)
      • ~2mW/pix
      • Occupancy faible donc conso moyenne TDC faible mais risque IR drop durant conversion
      • Shaper avec gain pour mesure charge ADC --> ADC Wilkinson d'Adrien pour baisser conso
      • seuil mini actuel 4-5fC --> bruit (numérique
      • Tous les détecteurs utiliserons une horloge 39,4MHz en phase avec la clk machine 100MHz
      • Bruit faisceau à prendre en compte pour occupancy mais pas encore évalué
      • Variantes EICROCA et EICROCB
      • EICROC1:
        • 32x32 final dimensions
        • ajout DAQ fast commands et 320Mb/s output link
        • Max rate: lecture de chaque pixel en 5us --> 1,5kHz soit 10Hz/pixel; spec à 15Hz/pixel
        • Avec zero suppress et 1hit/col avec lecture 4-8 voisins ==> ~300Hz/pixel
        • LS: réflichir à un double échantillonnage
        • Temps mort acceptable ??
    • EICROC2:
      • augmenter rate
      • derandomizer
      • DoT
      • réduire puissance
      • contrainte sur la surface pour numérique dans pixel
      • objectif: réduire surface ADC et regrouper digital sur bloc vertical (1/3) séparé de l'analog, comme Altiroc
      • 40 bits de slow control donc plus de la moitié pour TDC
      • choix techno sur EICROC2
      • un TDC de Ted (ETROC) est dispo mais quelles réelles perf ? Celui de Maxime ? TDC à rampe ? --> à tester 
  • Partie numérique (Alex)
    • I2C + whisbone ? Version ancienne de l'I2C sans wb dans EICRO0
    • Demander autorisation récupération de blocs/codes Cern
    • skew clk_tdc calibré 
    • Conso: key issue !! Faire le minimum dans le pixel
    • autocorrection asynchrone sur HGCROC; clock gating sur Altroc
    • Lecture pixels voisins: option de 9 pixels préférées
    • time-taging/stamp avec compteur en bas de colonne entre 12 (baseline) et 16bits
    • le end-of-colonn lit toute la colonne ou les 3 pixels de la colonne touchées plus les voisins
    • Il y a de la marge sur la sortie de données; partir de 320Mb/s et voir ce qui est possible de sortir
    • clk trees qui montent au pixel
      • sans skew: seulement cmd_pulse
      • quelles sont les contraintes sur les fronts ? 300ps comme les spec Cern --> à simuler apr Alex
  • Divers:
    • SOS: serveur au labo
    • flowkit: non dans un 1er temps, on reste sur l'ancien flow
    •  
  • Planning: 
    • version EICROC0 en 65nm
    • carte de test EICROC1: voir possibilité de routage @LPCA
    • EICROC2: 
      • Archi - RTL: Nor Eddine avec digital team en soutien
      • UVM: Nor Eddine ? Attention à la charge; Benedetta ?
      • Carte de test: quelles possibilités @LPCA ? à voir pour Guillaume Blanchard, Beng-Yun
      • Qui pour faire les tests ? Contribution sur test partie numérique @LPCA à envisager
  • Organisation
    • Mattermost EICROC: https://mattermost.web.cern.ch/signup_user_complete/?id=akfonwr9fpgjmrrzgh5af146cy&md=link&sbr=su
    • Meeting EIC @USA: https://indico.bnl.gov/category/409/ --> demande à Dominiquye M. pour être sur la liste de diffusion
    • Meeting EICROC @IJCLab: https://indico.ijclab.in2p3.fr/category/538/ --> nous donner les droits pour créer des évènements (Dominique)
    • Listes de diffusion Sympa Renater OMEGA/IJCLab/LPCA à créer --> Laurent
    • Living doc sur Box IN2P3 pour compiler les spec/requirements --> Alex
  • Next: réunion en septembre organisée par Dominique
Il y a un compte-rendu associé à cet événement. Les afficher.
    • Introduction : Physique
      Président de session: Laurent Serin (LAL)
    • EICROC0 / EICROC1
      Présidents de session: Christophe de LA TAILLE (OMEGA), Frederic DULUCQ (OMEGA - Ecole Polytechnique - CNRS/IN2P3), Nathalie SEGUIN-MOREAU (OMEGA - Ecole Polytechnique - CNRS/IN2P3)
    • Spécifications
      Présidents de session: Alexandre SOULIER, Christophe de LA TAILLE (OMEGA), Laurent Serin (LAL), Nathalie SEGUIN-MOREAU (OMEGA - Ecole Polytechnique - CNRS/IN2P3)
      • 1
        Spécifications analogique
        Orateurs: Christophe de LA TAILLE (OMEGA), Laurent Serin (LAL), Nathalie SEGUIN-MOREAU (OMEGA - Ecole Polytechnique - CNRS/IN2P3)
      • 2
        Spécifications numérique
        Orateur: Alexandre SOULIER
    • Discussion architecture numérique
    • Discussion architecture numérique
    • Organisation et planning