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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 - PowerPoint PPT Presentation
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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
2014/9/3 2014 年度 DAQ ミドルウェアトレーニングコース@KEK
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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。
2014/9/3 2014 年度 DAQ ミドルウェアトレーニングコース@KEK
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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• デモ③ 実際に実験で用いられるシステム（一部）
2014/9/3 2014 年度 DAQ ミドルウェアトレーニングコース@KEK
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E16 実験とは
2014/3/30 日本物理学会 4
• 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
UDP
データフロー
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APV
ADC/FECデータ収集用コンピュータ（ daq-middleware ）
GEM
約 750 枚 約 50 枚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）
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複数台
データフロー
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APV
ADC/FECデータ収集用コンピュータ（ daq-middleware ）
GEM
約 750 枚 約 50 枚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）
2014/9/3 2014 年度 DAQ ミドルウェアトレーニングコース@KEK
複数台
もう少し、詳しく説明すると・・・
UDP
2 種類の PC
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・・・・・・ 機能・データ収集・データ保存・フィルタリング
機能・モニタリング
ADC/FEC
復習： DAQ コンポーネント
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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
InPort OutPort
Service Port(command/status)
Logics (for data handling)
Data
InPort OutPort
Service Port(command/status)
Logics (for data handling)
Data+ =
復習： DAQ コンポーネント 構成例
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Dispatcher
Logger
Monitor
DaqOperator
Gatherer
Data
Command/Status
Dispatcher
Logger
Monitor
DaqOperator
Gatherer Filter
Monitor
DaqOperator
Gatherer
データセーブなしでオンラインモニターする
2 種類の PC
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・・・・・・ 機能・データ収集・データ保存・フィルタリング
機能・モニタリング
ADC/FEC
コンポーネント構成
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・・・・・・ 機能・データ収集・データ保存・フィルタリング
機能・モニタリング
Gatherer
Gatherer
Gatherer
・・・Merger Dispatcher
Logger
Filter
PC １（データ収集、保存用）
ADC/FEC
ADC/FEC
後段のPCへ
コンポーネント構成
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・・・・・・ 機能・データ収集・データ保存・フィルタリング
機能・モニタリング
ADC/FEC
コンポーネント構成
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・・・・・・ 機能・データ収集・データ保存・フィルタリング
機能・モニタリング
ADC/FEC
・・・・・・
Merger Eventbuilder
Monitor
前段のPC
コンポーネント構成
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・・・・・・ 機能・データ収集・データ保存・フィルタリング
機能・モニタリング
ADC/FEC
デモンストレーション
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小さなシステムから徐々に大きくしていきます
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エミュレータの使用
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エミュレータの使用
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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
エミュレータ
ネットワーク 外略図
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エミュレータ
エミュレータ
デモ① 4 つの基本コンポーネントを用いたシステム
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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
udp
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 –lu 192.168.10.2 6001 > data
数秒後 Ctrl-C で停止させて hexdump –Cv data
でダンプして中身をみる。
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デモ① 4 つの基本コンポーネントを用いたシステム
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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
udp
※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
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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 複数のエミュレータからデータを受け取るシステム
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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
udp
※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
Gatherer
Dispatcher
Logger
MonitorGatherer
Merger
エミュレータ
udp
デモ③ 実際に実験で用いられるシステム（一部）
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Logger
DaqOperator
GathererDeviceLogger
DaqOperator
GathererDevice
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 PC １台のほうが CPU キャッシュを使えて有利な場合もある。
計算機計算機
計算機 計算機
- ネットワーク透過性 -
