微小的三重子寻找器作为触发系统的多功能轨迹分段引擎
摘要：高能物理实验触发系统中，轨道段落种子是一个消耗资源的函数，主要原因是段落查找过程的计算复杂性。随着摩尔定律达到其物理极限，应该仔细考虑减少计算复杂性，而不是不断堆积硅资源。微型三元组查找器是一种减少片段种子计算复杂性的方案。作为概念验证，基于微型三元组查找器实现并在低成本FPGA设备上进行了测试的3D轨道段落种子引擎核心。种子引擎旨在预选择和分组来自检测器层的命中（存根）以供后续轨道拟合阶段使用。种子引擎包括用于r-z视图的Hough变换空间和用于r-phi视图的微型三元组查找器以实现3D约束。种子引擎被组织为流水线，以便每个命中在一个时钟周期中进行处理。利用类似寄存器的存储块方案，可以在一个时钟周期内有效地重置块RAM，因此在两个事件之间清除或刷新种子引擎仅需要一个时钟周期。微型三元组查找器也是一种通用的巧合查找方案，可以用于许多任务。作为多功能演示，我们在种子引擎中测试了两种不同的探测器几何结构的轨道段落查找性能。在对撞机桶层几何结构中，对于高命中多重性事件（桶区域每层>4000个命中），研究了3D（即r-phi和r-z视图）和2D（即r-phi或r-z视图）配置的伪段比率。另一个探测器几何结构包含带有定时信息的带面层。研究了在不同的命中多重性下，包括具有或不具有定时（“3D”或“2D”）信息的巧合数量，无论是真实还是伪造。
作者：Jinyuan Wu (Fermilab)
论文ID：2305.09834
分类：Accelerator Physics
分类简称：physics.acc-ph
提交时间：2023-05-18