Développement de firmware ATLAS sur FPGA Stratix10 d’Intel-Altera

Stage numéro : Ingenieur-1920-EL-02
Laboratoire :Centre de Physique des Particules de Marseille Case 902
 163 avenue de Luminy - 13288 Marseille Cedex 9
Directeur :Cristinel Diaconu - 04.91.82.72.01 - diaconu@cppm.in2p3.fr
Correspondant :William Gillard - 04.91.82.72.67 - gillard@cppm.in2p3.fr
Groupe d'accueil :Electronique
Chef de groupe :Patrick Pangaud - 04.91.82.72.64 - pangaud@cppm.in2p3.fr
Responsable de stage :Frederic Hachon - 04 91 82 76 71 - hachon@cppm.in2p3.fr

Thématique : Electronique

Le Centre de physique des particules de Marseille, CPPM, est une unité mixte de recherche (UMR 7346) qui relève de l’IN2P3 : institut regroupant les activités de physique des particules et de physique nucléaire au sein du CNRS et d’Aix-Marseille Université.

Nos projets scientifiques s’inscrivent dans les interrogations fondamentales de la physique des particules, de l’astroparticule et de la cosmologie observationnelle. Les enjeux expérimentaux de nos recherches nécessitent la mise en oeuvre de moyens techniques de pointe en électronique, en

informatique et en instrumentation. Ils engendrent des concepts et des produits innovants. Dans le cadre de l'expérience ATLAS du CERN à Genève, nous participons à l'amélioration de l'instrumentation électronique du calorimètre à Argon liquide.

Le projet consiste à développer et mettre au point un système électronique numérique d'acquisition de données constitué d'un ensemble de cartes au format ATCA (Advanced Telecom Computer Architecture) qui intégreront chacune deux FPGA STRATIX-10 et de nombreuses liaisons optiques de débits compris entre 10 et 25 Gb/s. Il sera in fine déployé au CERN et constituera la plateforme sur laquelle différents laboratoires apporteront leurs contributions.

Activité principale :

Actuellement en phase d'étude et réalisation de prototypes de ces cartes, le/la stagiaire devra :


- Étudier le système de traitement de données multi-gigabits et son système de test intégré.


- Développer et simuler le firmware FPGA qui permettra d'assurer la réception, le traitement etla transmission des données issues des détecteurs. Une attention particulière sera portée à la récupération et la ré-génération du signal d’horloge à très faible jitter, élément essentiel pour assurer une transmission des données hauts débits de qualité.


- Il faudra ensuite implémenter ce firmware sur les kits de développement STRATIX-10 ainsi

que sur les premiers prototypes des cartes conçues au CPPM pour en caractériser les performances et la qualité des liens rapides.

Le stage sera effectué au sein du service électronique du CPPM qui possède un savoir-faire reconnu dans la conception de cartes d’acquisition rapides à base de FPGA de la marque Intel-Altera.

Ce travail dans un environnement de recherche tel que le CERN constituera pour le ou la stagiaire un aspect important de sa formation. Des déplacements à Genève et à l’international sont à prévoir.

Connaissances requises :

? Bonnes connaissance en conception FPGA et langage VHDL

? Pratique de l’outil INTEL-ALTERA Quartus et Modelsim

Contact : CV + lettre de motivation avec la référence « ATLAS_fpga » à

Frédéric HACHON, Ingénieur de Recherche CPPM

Tél : 04 91 82 76 71 email : hachon@cppm.in2p3.fr

Le stage de 6 mois sera conventionné et rémunéré.