CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 ATLAS High Level Trigger/DAQ INFN and Univ. di Genova, Lecce, LNF, Napoli, Pavia, Pisa, Roma1, Roma2,

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1 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 ATLAS High Level Trigger/DAQ INFN and Univ. di Genova, Lecce, LNF, Napoli, Pavia, Pisa, Roma1, Roma2, Roma3 S.Falciano - INFN Roma1

2 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Outline Breve status report del TDAQ di ATLAS con particolare riferimento al progetto HLT/DAQ e ai contributi italiani. Attività del 2004 Aggiornamento sul lavoro svolto Milestones 2004 Piano finanziario : richiesta di sblocco s.j. CORE Attività prevista per il 2005 Sviluppi HLT/DAQ Commissioning Milestones 2005 Richieste finanziarie

3 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Attività prevista nel 2004 Integrazione completa di tutte le componenti del LVL1 ad H8 (Muon+MUCTPI, Calo, CTP) Integrazione del LVL2 e EF nel Test Beam Combinato ad H8 Integrazione ad H8 di LVL1+LVL2+EF con elx dei rivelatori e il DAQ; run a 25 ns con trigger di primo livello generato dall’elettronica che funzionerà in ATLAS (LVL1 Calo+Muon + CTP) (“pipelined” mode). ROD Crate DAQ per tutti i rivelatori (H8 e Commissioning) Monitoring dei rivelatori e del trigger : infrastruttura e applicazioni Test del software e delle configurazioni di trigger in laboratorio utilizzando i Testbed Definizione e acquisto della “pre-serie” di HLT/DAQ ossia il “Modulo-0”. In parallelo : Sviluppi degli algoritmi di trigger per Muoni (Muon Slice) e Pixel Studi di Trigger Performance (rates, capacità di reiezione del fondo, etc.)

4 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Attività svolta nel 2004 Per quanto riguarda il trigger di muoni di Livello-1 nel barrel, nel 2004 sono stati prodotti e collaudati i prototipi finali delle PADs, e' iniziata la produzione finale delle Splitter boards, e' stato realizzato, collaudato e integrato il prototipo finale di Link ottico e infine completato il disegno finale della Sector Logic e del ROD backplane. Per il sistema HLT/DAQ ci si e' concentrati sull'integrazione del trigger di Livello-2 e dell'Event Filter nel Testbeam Combinato ad H8, lavoro attualmente in corso e gia' funzionante a fine luglio per gli aspetti di Data Flow e di Online Software. E' in corso l'integrazione degli algoritmi di trigger - con il meccanismo di steering previsto per l'esperimento - e di quelli di monitoring e di calibrazione. Si e' infine integrato il readout dei Pixel nel DAQ ad H8.

5 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Portable HLT “mini” testbeds SFI SFO EFD AthenaPT L2SV ROSE ROB LVL2 & EB Networks DFM pROS ROB L2+EF testbed Input file EF testbed can be implemented in a single host used to test the EF algorithms L2+EF testbed requires 2 hosts used to test the pROS communication between L2 algos and EF algos (the HLT slice online) Contains the LVL2 result that steers/seeds the EF processing L2PU AthenaMT SFI Emulator EF testbed Input file

6 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Software HLT Il software HLT combina 4 progetti software in uno, con complicate inter- dipendenze –I due package DAQ (Online and Dataflow) –“Offline” e “HLT” releases Riuso del software offline negli HLT –Beneficia del framework flessibile, dei servizi e degli algoritmi comuni –Stabilità versus nuove features Piani futuri –Sono previsti ulteriori step di ottimizzazione basati sui risultati dei testbed di larga scala e del testbeam

7 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 HLT Event Selection Software Level2 HLT Data Flow Software HLT Selection Software  Framework ATHENA/GAUDI  Reuse offline components  Common to Level-2 and EF Offline algorithms used in EF

8 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 LVL2 Muon Trigger: Av. total time 2 ms  Fast speed increase Main improvement comes from RPC and MDT data preparation: –Better use of roads defined by LVL1 trigger –total data-preparation time reduced to ~800  s Small improvement in algorithm time too –fewer MDT hits to handle and process saves ~60  s Data preparation and  Fast now take about 1 ms each, total time about 2 ms. –Network data access time an additional ~0.2ms

9 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 EF muon trigger: Trig- P t = 100 GeV  < 2.7 G4 – PRELIMINARY Nuovo rispetto ai risultati del TDR Validata la ricostruzione di nuovi dati G4 con Trig-Moore (EF) Esempio di algoritmo di ricostruzione offline adattato dagli autori per lavorare in una regione di interesse guidata dai risultati del LVL2 (“seed”) Intera slice LVL1-LVL2-EF validata con “seeding” : LVL1 RoIs seeds LVL2 LVL2 result (LVL2 muon track encoded in raw “byte stream” format and appended to event data) seeds EF EF unpacks this as part of the raw event and creates the seed objects p T resolution from Geant4 simulation Timing: ~150/280 ms (20/200 GeV muon)

10 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 HLT at the Combined Test Beam Two roles: –Service Run monitoring algorithms in the LVL2 and EF farm. Coherent histogram monitoring across the HLT system –Client Aim to have the 2 slices (muon and e/  ) running from LVL1 to LVL2 and EF Aim –Test as many aspects of the system as possible and collect enough information to evaluate the integration issues ahead of us Status –LVL2 muon trigger being tested on simulated TB data (June) –LVL2 dataflow integrated into the test beam muon readout chain (July) –EF processing task running Athena (July-August) tested remotely in test bed at Barcelona and on testbeam data in Pavia –Have a complete trigger dataflow test chain in place LVL1  LVL2  EF (End of August) –Full Muon slice in preparation : ready this week? Now a sort of “monitoring algorithm” is collecting and decoding data, fills and display histograms of MDT and RPCs New ATLAS DB project set up : trigger and DAQ part of it. –Use of Muon ATLAS DB to exercise the access to configurations and conditions in one place from LVL1 to offline software.

11 LVL1-LVL2-EF-DAQ vertical slice Event FilterMAGNI cluster CTP RoIB LVL1A HLT mini-rack RCCRCC RODROD RODROD … ROL RCCRCC RODROD RODROD … … ROS SFISFO DFM FileServer L2 Supervisors L2 Processors EF Processors pROS Switch L1 MuonL1 Calo LVL1 Detector LVL2 Event Filter Control+ EB EF

12 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 TB T/DAQ chain SFI SFO EFD AthenaPT EFD AthenaPT LVL1 RoIB L2SV ROSROS ROD ROB ROD ROB LVL2 & EB Networks DFM pROS ROB ROSROS ROD ROB ROD ROB L2PU AthenaMT Contains the LVL2 result that steers/seeds the EF processing L2PU AthenaMT

13 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 EF Data Flow EFP EFD Input Task Sorting Task ExtPTs Task ExtPTs Task Output Task Counting Task Histogr. Task PreProc. Task PostProc. Task PT SFISFO Input Handler Event Selection Threads LVL1 Result LVL2 Processing Task Event Queue LVL2 Result LVL1 Result LVL2Supervisor LVL2 Processing Unit

14 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 DAQ Run Control showing the L2 partition up and running with L1, RPC and MDT

15 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Event Display Distribution of the hit MDT tube and RPC strips in the Z-T plane Beam Counting room BIL BML BOL RPC Pivot RPC Low Pt RPC High Pt RPC Overlapping geometry is seen Hodoscope is positioned here Data from TB Run 600610 Muon setup: RPC + MDT Trigger: Hodoscope

16 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Beam profile Beam profile in the BML station. Correlation between RPCs and MDT is seen.

17 Commissione I - 3/5/2000 MDT hit tube residual (  Fast MDT pattern recognition) Compute Z of the hit tube centre; no use of drift time measurement. Z = (  Z tube )/n. hit tube Then compute the hit tube residual:  Z = Z tube – Z  Z T check the MDT data quality: electronic noise will broad the distribution. Check the MDT data decoding: MDT data with low noise, must have the residuals peaked with the expected .  = Wire Pitch x cos(15°) BIL chamber: muon track hits are insid the peak

18 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 T Z RPC-MDT Z correlation BML RPC station 2 (Pivot) RPC station 1 (Low Pt confirm) T Z  Z RPC 2 Z RPC 1 Z MDT Compute the residuals between RPC and MDT clusters in BML and BOL.  RPC station 3 (High Pt confirm) Z MDT Z RPC 3 BOL  Z = Z RPC 3 – Z MDT  Z = (Z RPC 2 + Z RPC 1 )/2 – Z MDT

19 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 RPC-MDT Z correlation Residuals distributions shows correlation between RPC and MDT clusters.  Fast pattern recognition is working! The  is better thanks to the two RPC stations. cluster size effects in the third RPC.

20 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Examples of Moore algs at the CTB  = 61  m  (sag) 63  m mm Residuals of the segments fit Moore Algs are being currently used for the EF and TB data offline analysis: Barrel sagitta (average: misalignment, width: resolution)

21 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 DAQ nel Combined Test Beam Items: –New Data Flow and Online Software releases –Integration of LVL1 and HLT (configuration, control, data collection, etc.) –Monitoring based on Information Service (Online Software) and Gatherer (for HLT to handle histos from a farm) Aim –Test as many aspects of the system as possible and collect enough information to evaluate the integration issues ahead of us Status –Detector integration (ROD Crate DAQ) Pixel integrated SCT problems with ROD, expected to be solved soon TRT integrated LAr integrated Tile integrated MDT integrated RPC integrated TGC integrated LVL1 muon integrated LVL1 calo integrated in lab, partially integrated at H8 in August –Detector Monitoring : done for Tile and MDT, RPC and Pixel in progress –HLT integration done (Data Flow and Online control)

22 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 ROD Crate DAQ Read-out dei rivelatori splittato su due componenti viste dal DAQ : –ROD Crate (responsabilità Hw/Sw : Rivelatore) –ROS (responsabilità Hw/Sw : DAQ) –Nuova implementazione Hw del ROS basata su PC invece che VME –Nuova implementazione del Sw del ROD Crate (ROD Crate DAQ) ora di responsabilità DAQ. Ciò uniforma la DAQ Locale nel ROD Crate per tutti i Rivelatori (supporto centralizzato per local processing, configurazione, event sampling, etc.)

23 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 VME bus Total number of ROD crates: 90 Total number of ROS PCs : 144 Total number of racks : ~15” ==> All in USA15 (underground) F.E. Electronics … ROD Crates ROD Crate Workstation LAN (GbEth.) GbEth. … ROS PCs ROD Fragments ROB Fragments ROS Fragments Event Fragments (Detector specific) L2 & Event Builder Networks ROLs RCD and ROS … PCI bus Config & Control Event sampling & Calibration data NIC ROBIN RCPRCP RODROD RODROD RODROD RODROD Config & Control Event sampling & Calibration data

24 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 CTB – Pixel Commissioning Rod + TIM + SBC nel crate VME Modulo PP0 con Optoboard Boc fibre ottiche I/O S-Link

25 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Pixel DAQ @ 100 kHz Module readout link @ 40 Mb/s Hits dal rivelatore LVL1 accepts ROD Busy – tempo morto indotto dalla scrittura dati su disco a livello del ROS Il firmware del ROD è stato debuggato e molti problemi sono stati capiti e risolti. Il Pixel ROD è ora in grado di gestire un flusso continuo di dati a 100 kHz e di gestire correttamente la backpressure applicata dal ROS

26 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 CTB – Pixel detector Pixel Box contenente sei moduli beam On-line monitor

27 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 HW status  Monitoring can be done at all trigger levels Requirements on Monitoring System RODROSSFI LVL1LVL2 SF0 EVFLT Different monitored information physics quantities (invariant masses, Eflow...)

28 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Event Filter Athena Monitor overall structure ROD ROS SFI LVL1 LVL2 SF0 MP MP MP MP Event Filter Athena Gatherer OHistogram Service Commands to MPs Operational monitoring display (trigger rates,...) Info Provider Information Service EMS Event Monitoring EMS Event Filter Athena

29 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Strategy for Monitoring ROS OHistogram Service Commands to MPs EMS Event Monitoring Read Out System Event Monitoring Sampler Monitoring Process Online Histogramming Service Interactive Presenter File on disk EFS File Sampler DAQ/Online SW Group Monitoring Group CORE User lib Detector Groups MP

30 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Status of the project & people involved  A first version of the complete chain is working at the Combined Test Beam  User Detector groups are Pixel,Tilecal, MDT, RPC, Beam  Hope to integrate more detectors during CBT (SCT,...)  Ongoing developments on reference histograms, trigger selection, automatic, storing of histograms... Monitoring Developers : P. Adragna, A. Dotti, R. Ferrari, C. Roda, W. Vandelli, F. Zema. Users : M. Alviggi, I. Boyko, M. Brinet, D. Dedovitch, M. Della Pietra, L. Santi & people from Monitoring Developers. DAQ support : M. Caprini, S. Kolos.

31 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Monitoring demonstration

32 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Monitoring at CTB – Tile + Beam

33 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Milestones 2004 Le milestones scelte implicano lo svolgimento del lavoro della Collaborazione italiana secondo : –i piani del progetto globale TDAQ (e le sue milestones) –step di complessità crescente e passaggi importanti sotto controllo –sviluppi generali che facilitano il lavoro d’integrazione di componenti simili (ad esempio i vari rivelatori) Marzo 2004 : Integrazione Livello-2/Event Filter/DAQ su Testbed al CERN con Livello-1 in emulazione (algoritmi di trigger e HLT software framework descritti nel Technical Design Report) -> OK Ottobre 2004 : Integrazione Detector/Livello-1/Livello-2/Event Filter/DAQ su Testbeam in modalità combinata (Pixel+LAr+Tile+MDT+RPC) -> In progress (~ 50%)

34 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Pre-series : When and where LHCC milestone –Pre-series system installed and ready to be used31.03.2005 --> Finalise technical specificationNow Purchase 4Q04 Installation1Q05 Several locations considered –Bdgs 32 - 40 - 513 and Point-1 Point-1 preferred –The most realistic one (ROS rack in USA15, the rest in SDX1 as for final) –No extra investment required –Validate ALL functionality aspects, including real infrastructure –Assess readiness of infrastructure ~ 6 months earlier than required

35 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Pre-series : purpose and scope Pre-series System defined as –Fully functional, small scale version of complete HLT/DAQ –Made of components as specified for final system Pre-commissioning phase –Validate the complete, integrated, HLT/DAQ functionality –Validate the infrastructure at Point-1 Commissioning phase –Validate a component (e.g. a ROS) or a deliverable (e.g. a Level-2 rack) prior to installation and commissioning Post-commissioning phase –Validate new components –Validate new software elements or full releases prior to use on experiment –As a TDAQ post-commissioning development system

36 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Pre-series - “ Module-0” of final system - 7 racks (10% of final dataflow) One central switch - DAQ rack - 128-port Geth for L2+EB One ROS rack - TC rack + horiz. Cooling - 11 ROS 44 ROBINs One Full L2 rack - DAQ rack - 32 HE PC One L2-misc rack - DAQ rack - 50% of RoIB - 3 LE PC ( 1pROS - 2L2SV) Part of EFIO rack - DAQ rack - 10 HE PC (6 SFI - 2SFO - 2DFM) Part of EvFilt rack - DAQ rack - 12 HE PC Part of ONLINE rack - DAQ rack - 4 HE PC (monitoring) - 2 LE PC (control) 1 ROS rack L2+EB Switch 5.5 RCCRCC 1 L2-misc rack 1 EvFilt rack 1 ONLINE rack 1 L2 rack 1 EFIO rack All racks : one or more Local File Servers - One or more Local Switches USA15 SDX1

37 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Costing evaluation steps Write technical specifications of components. Currently available specs : –ROS and DAQ Racks (Rack and Cooler) –Rack mountable PCs, two profiles : P1 – PCs for ROS racks, 6 PCI slots to host ROBins, 4U chassis P2 – PCs for Fileservers or for Operations & Control, 1U (in DAQ rack) chassis –Local Fileserver and Control switch (not yet in formal way) Market Survey to understand current costs vs technical specs –Offers available today sometime are not exactly what we need but they help to understand : If our costing profile is STILL reasonable How to proceed to have a product which matches exactly the technical specs (iterative process) –For some items we have offers which already meet the technical specifications –INFN has made a local price enquiry to contribute in finding products with the required technical specs and potential companies to be included in the final tendering. Purchasing –We shall purchase via CERN but we can specify in detail our sharing (see “Summary”)

38 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 ATLAS HLT/DAQ Pre-series For internal use only (page for the ATLAS Referees) Informations on the HLT/DAQ Pre-Series Introduction Pre-series in a picture Pre-series deliverables INFN deliverables & costing ("ROS Rack" - Partially filled "Online Rack" - Miscellanea)"ROS Rack""Online Rack" Summary Technical Specifications Rack-mountable PCs for ATLAS DAQ applications (Technical document, Market Survey Qualification Criteria and Questionnaire)Technical documentQualification CriteriaQuestionnaire Local Fileserver Local Switch

39 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 ROS Rack ( Prices are in kCHF) NumberUnit CostCostDescriptionOffers/EstimatesActual cost Rack (USA15)113 (*)13 Standard TC electronics rack (52U), includes cooling, power distr., control, etc. OfferOffer for Rack and Cooler Power distribution and Control 3.4 k€ (offer) ROS PC11888 High end PC - redundant PS, multiple PCI slots, etc. (see technical specs) OfferOffer for a similar PC having the main required features (we may have better offers to match the initial price )main required features 6.6 k€ (offer) ROBins443132Custom ROB cards Local Fileserver155 Low-end PC + 0.5 TB disk space OfferOffer for a similar PC (may have less RPS) 4.6 k€ (offer) Control Switch188 24 port GbE switch, managed OfferOffer from a reliable company (3COM SuperStack 3 Switch 3870 - data sheet)3COM SuperStack 3 Switch 3870 data sheet 3.8 k€ 114 246 Cost without ROBins Cost with ROBins (*) Rack and Cooler (5 kCHF), Power distribution and Control (8 kCHF)

40 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Total costing (Prices are in kCHF and k€) INFN contribution (~13% of Pre-series) ItemCost (kCHF)Cost (k€) ROS Rack (USA15)10469.3 DAQ Rack (SDX)2718 Miscellanea128 Total 14395.3 Richieste14089

41 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 200420052006200720082009Total Pre-series 14000000 Detector R/O * 0275 000550 LVL2 Proc 0065195230160650 Event Builder 0050 11070280 Event Filter 001701805703801300 Online 045135000180 Infrastructure 0080 20 200 INFN Total 1403207755059306303300 TDR Total 10483357408745447522454325101 INFN Percentage(%) 13.49.519.011.112.413.913.1 INFN cost profile (unit is kCHF) for the chosen categories (*) The funds for the staged part of the detectors (such as the Pixels) should fall in the year 2008. Therefore they might be subtracted from those of the years 2005-2006, which correspond to the full detector, and moved in 2008.

42 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Attività prevista nel 2005 Per quanto riguarda il trigger di muoni di Livello-1 nel barrel, nel 2005 verrà sviluppata la produzione dell'elettronica on-detector nella prima metà dell'anno e di quella off- detector nella seconda metà, sarà definito il sistema finale di basse tensioni e inizieranno le procedure per la sua acquisizione. Il sistema HLT/DAQ dovrà verificare le sue funzionalità e performance finali utilizzando la cosiddetta "Pre-serie" (~ 10% TDAQ slice) e allo stesso tempo sostenere le attività di commissioning dei rivelatori. A tale scopo verranno acquistati e installati i ROS di Pixel, Tile e Muon, interfacciati ai ROD Crate di questi rivelatori e integrati in una catena completa di acquisizione dati. Continueranno inoltre gli studi di Trigger Performance utilizzando il software di selezione più aggiornato e i dati delle nuove simulazioni in Geant4 con la geometria finale.

43 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Milestones 2005 Le milestones sono state definite con i seguenti criteri : –Devono rispecchiare le fasi principali del progetto globale TDAQ –Devono accordarsi alle milestone interne (TDAQ) e a quelle esterne (LHCC) –Devono rispecchiare il coinvolgimento finanziario dell’INFN nel progetto 30.09.2005 LVL1 : 100% elettronica on-detector disponibile 31.10.2005 LVL1 : definizione sistema finale low voltage 31.12.2005 LVL1 : 100% elettronica off-detector disponibile 30.06.2005 HLT/DAQ : Installazione, test e uso della "Pre-serie" (~ 10% TDAQ slice) -> milestone LHCC 30.03.2005 (install.) 30.12.2005 HLT/DAQ : Installazione e test dei ROS di Pixel, Tile, Muon (interfacciamento al ROD Crate e integrazione nel DAQ) -> milestone ATLAS 30.09.2005 (ROS ready)

44 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 … as we do in test beam today: from a minimal setup … (The way to start with a new component) Readout Driver (ROD) is detector- specific. ROD Crate DAQ: skeleton by TDAQ, detector-specific parts by detector DAQ experts. S-link connection to Readout System (ROS). ROS is a TDAQ PC. Online Software for configuration, control, monitoring. ROD SBC disk S-link tested detector off-detector readout electronics ROSOnline SW ROD crate detector TDAQ

45 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 … to the maximum multi-detector combination DFM gateway in bdg.513 SFI Tracker Calo Muon det. LVL1 calo ROS RPC ROS TGC ROS CSC ROS LVL1 mu Tile ROS TRT ROS SCT ROS Pixel ROS LAr ROS MDT LVL1 monitoring run control pROS data network (GbE) MAGNI farm in bdg. 513 SFO remote farms storage CASTOR (IT) LVL2 farm in H8 EF farm

46 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 HLT/DAQ commissioning is driven by detector installation and commissioning, for which we have identified 3 phases: RCCRCC RODROD RODROD … Ethernet VME 1 - ROD-Crate DAQ (Sub-detector FE commissioning) –ROD read-out on VMEbus by ROD Crate Controller RCCRCC RODROD RODROD … ROL RCCRCC RODROD RODROD … ROS Event Building 3 - ROS Read-Out (Multiple partitions) (Sub-detector/TDAQ commissioning) –Multiple ROD-Crates read-out via ROL-ROS with a minimal EvBuilding RCCRCC RODROD RODROD … ROL ROS 2 - ROD Read-Out (Sub-detector commissioning) –ROD read-out on Read-Out Links with a minimal ROS

47 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Piano finanziario 2005 CORE 2005 : –Detector Read-Out (Rack based, PC based, un rack contiene 11 PCs, un local file server, un local switch, un rack controller, power e cooling distribution. Il costo di un rack è di 110 kCHF. Vogliamo finanziare : 11 ROSes per i Pixel 26 ROSes per lo Spettrometro a Muoni 8 ROSes per il Tile Per un totale di 5 racks (5 x 110 kCHF = 550 kCHF, 13% del R/O totale) distribuito su due anni. –Online (include le farm di processori per l’Online software, ossia Run_control, inizializzazione, etc. e dovrebbe rappresentare anche la frazione di monitoring dei rivelatori. Contributo del 20%) 2005 : 214 k€ + 25 k€ + 4 fte x 4 mesi comm. = 239 k€ + 16 mu comm. HLT/DAQ Roma1 :invent. 7 k Upgrade testbed lab HLT/DAQ (PC, CPU VME, Switch rete) apparati 214 k (320 k CHF) come da piano finanziario approvato da lla CSN1 (no deferral) HLT/DAQ Genova :invent. 10 k Schede DAQ (1 ROS + 1 ROBin) 5 k Single Board Computer per test con ROD HLT/DAQ LNF :invent. 3 k PC per sviluppi TDAQ

48 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 200420052006200720082009Total Pre-series 14000000 Detector R/O * 0275 000550 LVL2 Proc 0065195230160650 Event Builder 0050 11070280 Event Filter 001701805703801300 Online 045135000180 Infrastructure 0080 20 200 INFN Total 1403207755059306303300 TDR Total 10483357408745447522454325101 INFN Percentage(%) 13.49.519.011.112.413.913.1 INFN cost profile (unit is kCHF) for the chosen categories (*) The funds for the staged part of the detectors (such as the Pixels) should fall in the year 2008. Therefore they might be subtracted from those of the years 2005-2006, which correspond to the full detector, and moved in 2008.

49 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Alcuni dettagli sui finanziamenti richiesti (1) Genova : L'idea e' qualle di avere in laboratorio a Genova una fetta completa del read-out dei pixel, diciamo dal rivelatore ai processori di LVL2. Ovviamente il tutto serve sia per studiare il readout che per fare esperienza con gli algoritmi di trigger, entrambe cose di cui Genova ha la responsabilita' in ambito pixel. Frascati : Il progetto e' di acquistare un PC da integrare nel rack della farm di calcolo, collegato in gigabit al resto della farm. Roma1 : Mantenere in vita il testbed che ci ha gia’ permesso di essere pronti col DAQ dei Muoni lo scorso anno ad H8 e integrare gli algoritmi di trigger nel sistema globale (sostituire i PC che muoiono o diventano vecchi più qualche CPU VME per emulare i ROD dei rivelatori). Continuare le riunioni nazionali sul trigger di muoni che si sono rivelate molto proficue.

50 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Alcuni dettagli sui finanziamenti richiesti (2) Commissioning : Il DAQ e' coinvolto nel commissioning dei detector per integrare i sistemi di lettura e leggere i dati comunque generati (test pulse, cosmici, etc.). Le sezioni di Genova, LNF, Pavia e Roma1 partecipano nel 2005 al DAQ per l'integrazione dei ROD e dei ROS, l'event sampling e il Data Flow in generale. Ricordo che l'installazione dei ROS e' anche nostro compito visto che e' un acquisto CORE dell'INFN e riguarda i rivelatori che costruiamo. Si pensa che ogni sezione possa fornire 1 fte per 4 mesi, quindi: 4 fte x 4 mesi = 16 mu di ME Il lavoro si prevede inizi ad aprile e continui fino alla fine dell’anno.

51 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Conclusioni Abbiamo raccolto in tempi brevi il frutto di una lunga preparazione -> l’integrazione di Trigger/DAQ ad H8 è stato un successo (e non e’ ancora finita!) Il lavoro è stato tanto e duro, ma ci siamo anche divertiti... … anche se il “commissioning” è dietro l’angolo.

52 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Riserve

53 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Criteri per la scelta del profilo temporale di spesa Abbiamo disegnato un sistema che evolve in funzione delle risorse disponibili, che va da un sistema iniziale con una rate massima di LVL1 di circa 40 kHz ad uno finale con una rate massima di 100 kHz 2004 : Acquisto e messa in opera della pre-serie fatta con le componenti finali del TDAQ (commissioning del Tile?) 2005 : Inizia il commissioning dei detector e di HLT/DAQ. Ai detector serve il 75% dei Detector Readout. 2006 : Commissioning. Run di cosmici. 2007 : LHC start-up. 37% circa delle farm HLT disponibili. 37.5 kHz è la rate di LVL1 sostenibile. Mancano il 25% dei ROD. 2008 : LHC alla luminosità nominale, 75 kHz di rate di LVL1. Questo è il momento in cui cominciano a tornare indietro i deferral. 2009 : Sistema completo con le performance per cui è stato disegnato, ossia rate di LVL1 di 100 kHz. Nota : nella fase iniziale la priorità viene data agli aspetti DAQ perche’ essi servono per il commissioning del rivelatore, mentre le farm HLT e in particolare il LVL2, vengono dimensionate al minimo.

54 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Requested INFN funds for the HLT/DAQ system (unit is kCHF) TDRItaly Percentage (%) More details on funded items Pre-series 104814013.4 Detector R/O 406055013.5Detector R/O - ROS racks only LVL2 Proc 359665018.1LVL2 racks Event Builder 208428013.4EB - EFIO (SFI, SFO) Event Filter 11451130011.4EF racks Online 83018021.7 Online racks - Control & Monitoring Infrastructure 20322009.8~ 6% of total INFN funds Total 25101330013.1 HLT/DAQ (no DCS) is 26853 kCHF

55 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 ROS Rack 4U ~144 ROS units in total for final system PixelSCTTRTLArTileMuonLVL1 ROD Crates (links) 8 (120) 8 (92) 22 (232) 16 (764) 4 (64) 22 (272) 6 (56) ROD Racks Indicative 4588283 12 links / ROS ROD Rack 5.5 RCCRCC RODROD RODROD RODROD RODROD RODROD RODROD RODROD RODROD RODROD RODROD RODROD RODROD RODROD RODROD RODROD RCCRCC RODROD RODROD RODROD RODROD RODROD RODROD RODROD RODROD RODROD RODROD RODROD RODROD RODROD RODROD RODROD ROS Units 11820668265 ROS Racks Indicative 1126131 ROD crate and ROS all underground (USA15 System size - Full configuration) Estimate - might not be exact

56 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Hardware components for Phase-2 Availability of hardware components ComponentFDRPRR ROL (Link Source Card)March ‘04 ROBINMay. ‘04Oct. ‘04 ROSTech spec’sunder review ROL production procedure started –First batch (150 boards) : 4Q04 (Nov) –Full production (1750 boards) : 1Q05 (Feb) Production procedure for ROBIN identified –Blanket purchase procedure of RAL –Pre-production (50 cards) for pre-series system : 1Q05 –Full production : 2Q05

57 CSN1 Assisi - 23/09/2004 S.Falciano - INFN Roma1 Relevant DAQ milestones DAQ – Hardware PRR/FDR of S-Link Source Card (LSC)28-02-04Done ROBIN FDR completed31-05-04Done Draft tech. Spec for ROS PCs30-04-04Done LSC ready for detector use (1st batch)31-10-04On sched. Installation of ROBIN in ROS (1st batch)31-07-05 ROS ready for installation30-09-05 DAQ - Software Releases Combined test beam (improved control, configuration, monitoring)30-04-04Done Sub-detector readout (final ROD Crate DAQ consolidated)30-09-04On sched. HLT/DAQ installation (final control, config, monitoring + CondDB I/f)30-09-05 Cosmic-ray run (final large scale perf and full support for partitioning)30-09-06 LHC start-up (final implementation ready for tuning)30-04-07