Simulador de Pulsos do TileCal em Tempo Real Utilizando o Processador SAPHO e FPGA

Abstract

A necessidade de simulação precisa e em tempo real de eventos físicos em experimentos de alta energia impulsiona o desenvolvimento de novas arquiteturas de processamento. Este artigo apresenta uma abordagem baseada no processador SAPHO e em Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) para a simulação free-running de pulsos do calorímetro hadrônico de telhas do experimento ATLAS no CERN. O SAPHO compila código C e gera código Verilog (.v), que é implementado em FPGA para simular a resposta do calorímetro em tempo real. A utilização de FPGAs permite alta paralelização e baixa latência, características fundamentais para aplicações que exigem processamento rápido e determinístico. O artigo discute a arquitetura do sistema, os desafios na implementação e os benefícios do uso de hardware reconfigurável. Os resultados demonstram a viabilidade da solução e sua aplicabilidade para validação de novos algoritmos de reconstrução de energia, contribuindo para a melhoria da qualidade dos dados adquiridos pelo detector.