<LHCb upgrade: SciFi> Réunions Ressources 02/2018 <LHCb upgrade: SciFi> Responsable Scientifique : <Francesco Polci> Responsable Technique : <Olivier Le Dortz> WP/Livrables Echéance Statut Firmware cluster finding 12/2017 FINI WP2 : Support aux tests 2019 EN COURS WP3 : Optimisation du FW générique 2020 A DISCUTER WP1 : Firmware spécifique des cartes backend TELL40 2024

LHCb upgrade: rappel Running conditions implies higher occupancies and radiation doses: 25 ns bunch spacing (50 ns in 2012) 2400 colliding bunches at √s=14 TeV (8 TeV in 2012) Luminosity leveling: ℒ = 2× 1033 cm-2s-1 (4 × 1032 in 2012) Pileup = ~ 2.7 interactions / bunch crossing (1.7 in 2012) Replace/overhaul several subdetectors: VeloPixel, Trackers (UT, SciFi), RICH Replace readout electronics: Readout rate: 40 MHz instead of 1 MHz Full software trigger Nous sommes impliqués dans le Scintillating Fiber tracker (SciFi) qui va remplacer les stations de tracking après l’aimant Target: collect 50 fb-1 over 10 years after LS2 (i.e. from 2019after LS2)

SciFi: Scintillating Fiber Tracker Tracking system has to be changed to resist to high radiation expected with upgrade 3 station, each station with four layers: x, u, v, x 250μm diameter scintillating fibers, 2.5m long, arranged in multiple layers for improved light collection whole acceptance covered mirror at the center (beam pipe height) to collect reflected light Dead material in the acceptance minimized through readout at borders Multi-channel Silicon photo-multipliers (SiPM 128 channels in a 32mm array), 40MHz front-end electronics

Contributions techniques: upgrade hardware Le SciFi (scintillating fiber tracker) sera le trajectographe après aimant du LHCb upgrade. Caractéristiques: résistance aux radiations, granularité, lecture à 40MHz. Electronique back-end Activité du groupe: Gestion de l’achat des cartes TELL40, format PCIexpress [2018] Développement d’un firmware spécifique [depuis 2015] Tests (banc/faisceau) et déploiement du firmware [2015 – 2018] Logiciel de pilotage des cartes et interface avec la DAQ [2017 – 2019] Installation, commissioning [2018 – 2020 et au delà] HCERES 2018 – AMA@LPNHE 4

MiniDAQ2 setup: commercial server + PCIe40 Functionality PCIe40 type Required Spares Sub-Total TELL40_24 24 inputs 48 5 53 TELL40_48 48 inputs 96 10 106 SOL40 48 inputs + 48 outputs 12 2 14 TOTAL 156 17 173 Unit cost estimation: 8 000 CHF Total cost estimation : 1 384 000 CHF

2 individual 50 Gb/s PCI express output Firmware MD1: 1 x 24 links MD2: 2 x 24 links 2 individual 50 Gb/s PCI express output SciFi case: 16 links ( Scifi FV ) or 2x20=40 links ( FF )

Echéancier du projet SciFi

Echéancier: électronique au LPNHE

Livrable 1 : description <Firmware pour le backend SciFi> Développer le firmware générique et spécifique, déployer, assurer le suivi Etape/ Jalon Date Statut Test et Développement du firmware des cartes TELL40 spécifique au SciFi 2019 EN COURS TELL40 firmware migration to PCIe40 06/2018 Déploiement et test du firmware sur la totalité des cartes TELL40 au CERN PLANIFIE Installation, commissioning et support 2024 Critères de réussite Optimisation du flux des données Lecture à 40MHz Détails techniques, planification, modification vs réunion précédente, finances et engagements contractuels, aob : Commentaires RRP : Partie générique à discuter avec partenaires

Livrable 1 : Planification RH [Y..Y+5] Nouveau, réunion précédente, modification Rappel Précèdent 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Etape 1 FTE M FTE E 0,5 0,7 0,2 FTE I CDD ϕ 0,25 Noms (si nécessaire): O.LD, J-L.Meunier D.Terront, E.Sepulveda Observations (travail effectif/planifié ; profil CDD/stage ; aob) : Programmation firmware Programmation software

Livrable 2 : description <Support aux tests> Fournir le support DAQ pour les tests d’électronique et des modules, tester le flux des données. Etape/ Jalon Date Statut Support banc de test électronique 06/2018 EN COURS Support test module complet 10/2018 PLANIFIE Développement online 2019 Critères de réussite - Passer les tests - Lecture au débit max Détails techniques, planification, modification vs réunion précédente, finances et engagements contractuels, aob :

Livrable 2 : Planification RH [Y..Y+5] Nouveau, réunion précédente, modification Rappel Précèdent 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Etape 1 FTE M FTE E 0,3 FTE I 0,2 0,5 CDD ϕ 0,25 Noms (si nécessaire): O.LD, J-L.Meunier D.Terront, E.Sepulveda Observations (travail effectif/planifié ; profil CDD/stage ; aob) : Support aux test d’électronique Support aux tests de modules

SWOT global (analyse des risques) Forces Olivier est le responsable du firmware pour le backend SciFi Collaborations étroites avec NIKHEF et LPC-Clermont Adéquation implications hardware et physique du groupe permettant une étroite collaboration IT/Chercheurs Faiblesses Pas suffisamment de personnel technique Pas de redondance pour l’ingénieur électronique sur le projet Peu de physiciens avec l’expertise requise Opportunités Développement d’expertise hardware dans le groupe Possible contribution à l’upgrade phase 2 Menaces - Ne pas pouvoir assurer les engagements pris vis à vis de la collaboration

Demandes spéciales Nouveau Matériel Origine Budget Cout estimé Matériel existant / Locaux Conflits potentiels Dates MiniDAQ / 1323-RC-01 (actuellement prêté à Clermont) Depuis 2015 MiniDAQ2 / salle serveurs Depuis 2017 Postes Nature Dates CDD/stage/ITperm Divers Coûts Dates

Notice Clair et concis vaut mieux que fouillis et détaillé Découper le projet en workpackages (WP) ayant 1 livrable Un livrable constitue l’engagement du laboratoire auprès du projet/manip/collaboration sous une forme facile à appréhender (un lot de cartes livrées, un ensemble de pièces installées, un logiciel déployé) et peut faire l’objet d’une analyse et d’une décision indépendante des autres WP Décrire chaque WP avec quelques étapes significatives mettant en avant la nature du travail, les compétences nécessaires et les échéances contractuelles Le(s) critère(s) de réussite permettent de déterminer quand un WP est FINI = 0 FTE attribué, sauf support long terme à préciser Planning grossier mais à « long » terme pour pérennité/visibilité des affectations de ressources Clair et concis vaut mieux que fouillis et détaillé Garder un niveau de détail élevé pour la gestion interne du projet Un projet simple peut ne comporter qu’un seul WP avec 1 ou 2 étapes Exemple : demandes HGTD, slides 19 et suivants https://indico.in2p3.fr/event/16747/contributions/57952/attachments/45681/56883/LPNHEmeca-HGTD-lacour-081217.pdf

Réserve

La MiniDAQ.