Plateformes électroniques de test et de caractérisation à base de FPGA de dernière génération Intel

Stage numéro : Ingenieur-2021-AT-04
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 :Atlas
Chef de groupe :Marlon Barbero - 04.91.82.76.58 - barbero@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 qui regroupe les activités de physique des particules et de physique nucléaire au sein du CNRS et d’Aix-Marseille Université. Le CPPM travaille notamment sur l’expérience ATLAS basée au CERN à Genève,le plus puissant accélérateur de particules au monde.

Le CPPM est l’un des membres d’une collaboration internationale de 3 000 scientifiques issus de 174 instituts, représentant pas moins de 38 pays. Une mise à niveau de ATLAS sera déployée à l’horizon 2026.

Dans ce cadre,le CPPM participe fortement à un projet R

D d’upgrade du système d’acquisition des données et du trigger.

Le CPPM a développé deux plateformes de test, dont une au format ATCA, standard très utilisé dans le monde des Télécoms. Sa livraison est prévue pour Avril 2021. Cette carte de haute densité(20 couches),intègre 24 modules optiques et deux FPGA INTEL de dernière génération de type Stratix 10. Elle permettra de mettre en oeuvre des liaisons série sur fibres optiques à très haut débit (jusqu’à 25 Gbit/s).Ces liaisons sont basées sur des protocoles propriétaires du CERN tolérants aux radiations. Cette carte permettra également de valider les composants, ainsi que le challenge technique sur la consommation et la dissipation thermique .

Activité principale :

Le ou la stagiaire sera intégré(e) à l’équipe de développement, les missions à mener regroupent un spectre

large d’activités. Le travail proposé pourra être selon les goûts et les connaissances du ou de la

candidat(e). Il ou elle pourra alors réviser la procédure et participer aux tests de composants, mais aussi,

développer des firmwares FPGA et softwares qui permettront de tester les plateformes électroniques.

Le ou la stagiaire pourra participer à :

• l’étude des architectures électroniques des plateformes

• la révision d’une procédure de test de chaque fonction : alimentation, système d’horloge, …

• le développement de firmwares FPGA et de drivers en C pour mettre en oeuvre et tester les

périphériques de la carte utilisant des bus série de type I2C, SPI ..

• le développement logiciel d’une interface graphique pour piloter à distance les plateformes

• la caractérisation des liens sériels en mesurant le diagramme de l’oeil avec un oscilloscope de

pointe (type Serial Data Analyser de chez Lecroy) et en mesurant les jitters.

• l’identification des bugs préliminaires et la proposition des corrections pour un nouveau prototype

Le ou la stagiaire sera accueilli(e) au sein du service électronique qui possède un savoir-faire étendu dans

le design de firmware FPGA et la conception de cartes électronique rapides à haute densité.

Le travail s’effectuera dans un environnement de recherche international. Des déplacements au CERN à

Genève seront possibles en vue d’assister à des réunions de collaboration et y présenter son travail .

Connaissances requises :

• Bonnes connaissances en électronique générale

• Bonnes connaissances en design FPGA en langage VHDL, avec Quartus

• Développements de logiciels en langage C, C++, Python, LabView

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

Frédéric HACHON, Ingénieur de Recherche CPPM

Tél : 04 91 82 76 71 Mél: ha chon @cppm.in2p3.fr

Le stage de 6 mois sera conventionné et rémunéré. Marseille, le 22 décembre 2020