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19 EMBEDDED MAGGIO VME SBC | IN TEMPO REALE celle presenti al CERN (Fig. 1). Installati nell’in- frastruttura di supporto di vari rilevatori di parti- celle, essi sono solitamente utilizzati per ospitare l’elettronica di trigger e di acquisizione dati (1) . La À% . . - sata su slot con backplane e moduli liberamente À% < - zione modulare rappresentano la soluzione ideale À B8 in quanto consentono il riutilizzo dei singoli cir- À% - zioni. Una volta terminato l’esperimento, i crate vengono riutilizzati per nuovi esperimenti in una À% $$ % la protezione dell’investimento sul lungo periodo. Un tipo di questi crate è basato sul bus VME (le cui À % 6G,6" che nel corso dei decenni è stato sottoposto a conti- nui miglioramenti e aggiornamenti. Attualmente al CERN vengono utilizzati oltre 900 crate di questo tipo, principalmente per il controllo degli accelerato- $$ À% % per l’acquisizione dei dati degli esperimenti e degli acceleratori. Nell’esperimento LHCb (ideato per scoprire cosa sia accaduto dopo il Big Bang che ab- bia consentito alla materia di sopravvivere e creare l’Universo che abitiamo), per esempio, essi vengono usati per pre-elaborare parte dei dati grezzi prove- nienti da circa 1 milione di sensori in modo tale che gli scienziati possano ricevere solamente i dati per- tinenti alle loro analisi. Ulteriori crate sono presenti in numerosi altri rilevatori del CERN come ATLAS, CMS, ALICE, ISOLDE e TOTEM, espletando in al- cuni casi compiti completamente differenti. Come d’altronde accade per qualsiasi altro sistema basato - % Á - sibile. Nuovi crate per nuove sfide Poiché i compiti variano in funzione del singolo À% % - À % le migliori prestazioni di elaborazione. Nel 2016, solo per gli acceleratori sono entrati in funzione 50 nuovi crate. Inoltre è già prevedibile che cir- ca 200 nuovi crate saranno installati durante il cosiddetto “Long Shutdown” previsto nel biennio 2019-2020: durante questa pausa saranno ripara- te e ammodernate tutte le apparecchiature. Nel caso dei sistemi basati su VME sorge il proble- ma che i processori non supportano in modo nativo la comunicazione su questo bus. Le schede a proces- sore devono quindi fornire un “ponte” (bridge) tra PCIe e VME64x (PCIe-VME64x) per l’interfaccia- mento con il bus VME. I componenti discreti erano disponibili solo da un numero ridotto di costruttori mentre il principale fornitore aveva annunciato la fase di EOL (End Of Life) per il componente attual- mente utilizzato (TSI148). L’entità del problema appare chiara se si considera il numero di computer su scheda singola (SBC – Single Board Computer) con bus VME installati al CERN: attualmente pres- so questo centro di ricerca vi sono più di 900 SBC basati su VME di MEN Mikro Elektronik equipag- giati con processori Intel Core Duo e Core 2 Duo. Anche se si tratta di un numero sicuramente inte- ressante per schede di questo livello qualitativo, il % À un componente discreto “ad hoc”. Di conseguenza il Beams Department/Control Group (BE/CO) del CERN era alla ricerca di alternative sostenibili per gli anni successivi e aveva indetto una nuova gara d’appalto. Alla ricerca di una nuova soluzione di bridging per il bus VME64x N % # À opzioni per effettuare il “bridging” tra PCI/PCIe e VME64x. La società che si fosse aggiudicata l’ap- palto doveva: d - 5!*6H, $À a garantire la realizzazione del numero di schede previste dal contratto, oppure utilizzare Tundra Universe II, il predecessore di TSI148, o ancora impiegare la tecnologia FPGA. In questo caso il CERN richiedeva a concorrenti di rendere dispo- nibile l’intero codice VHDL utilizzato per questo progetto basato su FPGA attraverso una licenza GPL3 (o successiva). Oltre alle due prime opzioni, abbastanza ovvie, il CERN era a conoscenza di aziende in grado di implementare bridge VME mediante FPGA. Gli SBC della precedente generazione che erano uti- lizzati al CERN (ovvero prima delle schede basate sul chip TSI148) erano equipaggiati con processo- ri della serie PowerPC corredati da un FPGA per l’interfacciamento con il bus VME. Con la terza opzione prevista dalla gara di appalto i respon- sabili del CERN speravano che almeno una delle