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J-PARC ハドロン E16 実験への 適用

J-PARC ハドロン E16 実験への 適用. 高エネルギー加速器研究機構　 素粒子原子核研究所 濱田　英太郎. はじめ に. J-PARC E16 実験で適用される DAQ システムを紹介します DAQ ミドルウェアの使い方や特徴 を知ってもらい 、明日以降の実習や今後の DAQ システム開発等に 役立たせたい。. 目次. J-PARC E16 実験について 概要 データフロー この実験で使われる DAQ ミドルウェアのコンポーネント構成 デモ ① 4 つの 基本コンポーネントを用いた システム デモ②　 8 つの コンポーネントを用いた システム

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J-PARC ハドロン E16 実験への 適用

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Presentation Transcript

  1. J-PARC ハドロンE16実験への適用 高エネルギー加速器研究機構　 素粒子原子核研究所 濱田　英太郎 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  2. はじめに J-PARC E16実験で適用されるDAQシステムを紹介します DAQミドルウェアの使い方や特徴 を知ってもらい、明日以降の実習や今後の DAQシステム開発等に役立たせたい。 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  3. 目次 • J-PARC E16実験について • 概要 • データフロー • この実験で使われるDAQミドルウェアのコンポーネント構成 • デモ①4つの基本コンポーネントを用いたシステム • デモ②　8つのコンポーネントを用いたシステム • デモ③　実際に実験で用いられるシステム（一部） 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  4. E16実験とは • 茨城県東海村 J-PARC ハドロン実験施設で2年後開始予定 • ベクトル中間子の質量変化現象を高統計・高分解能で測定 • Gas Electron Multiplier (GEM) Tracker 　→磁場中でのe-e+の飛跡を測定し、運動量を求める 日本物理学会

  5. データフロー GEM データ収集用 コンピュータ （daq-middleware） ADC/FEC APV UDP 450MB/sのデータ量 （6秒サイクル、1サイクルのうちデータが流れるのは2秒間） 約50枚 約750枚 複数台 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  6. データフロー もう少し、詳しく説明すると・・・ GEM データ収集用 コンピュータ （daq-middleware） ADC/FEC APV UDP 450MB/sのデータ量 （6秒サイクル、1サイクルのうちデータが流れるのは2秒間） 約50枚 約750枚 複数台 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  7. 2種類のPC ADC/FEC 機能 ・モニタリング ・・・ ・・・ 機能 ・データ収集 ・データ保存 ・フィルタリング 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  8. 復習：DAQコンポーネント + = • DAQコンポーネントを組み合わせてDAQシステムを構築する。 • 上流からのデータを読むにはInPortを読む。 • データを下流に送るにはOutPortに書く。 • DAQコンポーネント間のデータ転送機能はDAQ-Middlewareが提供する • ユーザーはコアロジックを実装することで新しいコンポーネントを作成できる。 • コアロジックの例： • リードアウトモジュールからのデータの読み取りロジック • ヒストグラムの作成ロジック 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK Service Port Service Port (command/status) (command/status) Data Data OutPort OutPort InPort InPort Logics Logics (for data handling) (for data handling)

  9. 復習：DAQコンポーネント 構成例 Data Command/Status DaqOperator Logger Gatherer Dispatcher Monitor DaqOperator DaqOperator Monitor Gatherer データセーブなしでオンライン モニターする Logger Gatherer Dispatcher Filter Monitor 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  10. 2種類のPC ADC/FEC 機能 ・モニタリング ・・・ ・・・ 機能 ・データ収集 ・データ保存 ・フィルタリング 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  11. コンポーネント構成 ADC/FEC ADC/ FEC PC１（データ収集、保存用） Gatherer Logger 機能 ・モニタリング Gatherer Merger Dispatcher 後段の PCへ ・・・ Filter ・・・ ・・・ 機能 ・データ収集 ・データ保存 ・フィルタリング Gatherer 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  12. コンポーネント構成 ADC/FEC 機能 ・モニタリング ・・・ ・・・ 機能 ・データ収集 ・データ保存 ・フィルタリング 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  13. コンポーネント構成 ADC/FEC 前段の PC 機能 ・モニタリング Eventbuilder Merger Monitor ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ 機能 ・データ収集 ・データ保存 ・フィルタリング 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  14. コンポーネント構成 ADC/FEC 機能 ・モニタリング ・・・ ・・・ 機能 ・データ収集 ・データ保存 ・フィルタリング 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  15. デモンストレーション 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  16. 小さなシステムから徐々に大きくしていきます小さなシステムから徐々に大きくしていきます 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  17. エミュレータの使用 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  18. エミュレータの使用 エミュレータ ADC/FECボードと同様のデータフォーマットのデータを送信するエミュレータを利用 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  19. ネットワーク　外略図 エミュレータ エミュレータ 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  20. デモ①　4つの基本コンポーネントを用いたシステムデモ①　4つの基本コンポーネントを用いたシステム udp エミュレータ エミュレータ データが流れている データが流れていない 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  21. デモ①　テストデータの確認 tcpdumpコマンドで確認 tcpudmp –n –i eth8 udp ncコマンドで確認 nc –lu192.168.10.2 6001 > data 数秒後Ctrl-Cで停止させて hexdump –Cvdata でダンプして中身をみる。 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  22. デモ①　4つの基本コンポーネントを用いたシステムデモ①　4つの基本コンポーネントを用いたシステム udp エミュレータ エミュレータ データが流れている データが流れていない ※Loggerは内部のHDDに保存 ※Monitorは受け取ったデータの一部の値を表示 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  23. デモ①　4つの基本コンポーネントを用いたシステムデモ①　4つの基本コンポーネントを用いたシステム 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  24. デモ②複数のエミュレータからデータを受け取るシステムデモ②複数のエミュレータからデータを受け取るシステム udp エミュレータ udp エミュレータ エミュレータ Gatherer Logger Merger Dispatcher データが流れている Monitor Gatherer データが流れていない ※GathererとMergerを追加 ※Loggerは内部のHDDに保存 ※Monitorは受け取ったデータの一部の値を表示 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  25. デモ③ 実際に実験で用いられるシステム（一部） 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

  26. - ネットワーク透過性 - DaqOperator Logger Gatherer Device 計算機 計算機 DaqOperator 計算機 計算機 Logger Gatherer Device DAQ-Componentは、1台の計算機でもネットワーク分散環境でもシームレスな利用が可能 たとえばDAQシステム(PC)の負荷を分散させたい場合、計算機を追加してDAQ-Componentを移すだけで対応できる CPUコアが複数ある現在はPC１台のほうがCPUキャッシュを使えて有利な場合もある。 2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK

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