Una red de investigación y formación desarrolla un sistema en línea de adquisición de datos de alto rendimiento y baja latencia
El proyecto financiado con fondos europeos ICE-DIP (Intel-CERN European doctorate industrial program) desarrolló una nueva generación de técnicas de adquisición y procesamiento de datos adecuadas para los sistemas de disparo y adquisición de datos de los experimentos realizados con el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). El LHC es el acelerador de partículas más grande y más potente del mundo. ICE-DIP proporcionó a cinco alumnos de doctorado formación en materia de TIC avanzadas, así como un mínimo de dieciocho meses de estancia en centros de Intel en distintos lugares del mundo. Estos adquirieron profundos conocimientos sobre los últimos componentes de hardware de Intel. Los beneficiarios de esta iniciativa desarrollaron los métodos necesarios para adquirir y procesar cientos de terabits por segundo, para lo cual emplearon y ampliaron los conceptos más innovadores que ofrece actualmente el sector de las TIC. Exploraron nuevos ámbitos, como la fotónica del silicio para los enlaces de red en condiciones operativas adversas o la integración estrecha de sistemas de lógica reconfigurable con procesadores convencionales, para aportar nuevos planteamientos de adquisición de datos. Basándose en la fotónica del silicio, los investigadores desarrollaron un enlace de datos eficiente, de bajo coste y de banda ancha que puede utilizarse en entornos exigentes. Diseñaron un sistema de preprocesamiento de datos de alto rendimiento que integra unidades convencionales de procesamiento central y matrices de puertas de campo programable. Asimismo, se incorporó una red de adquisición de datos asequible y de banda ancha capaz de ofrecer un rendimiento total de varios terabits sin pérdidas, para lo cual se emplearon componentes convencionales. Por otra parte, se diseñó y desarrolló un prototipo de sistema de filtrado de datos de gran escalabilidad que aprovecha plenamente el paralelismo de arquitecturas de procesadores con varios núcleos y puede programarse con modelos x86 al uso. Los hallazgos del consorcio aportan nuevas oportunidades en el ámbito de la adquisición de datos de alto rendimiento con el objetivo de aplicar y evolucionar avances tecnológicos como la fotónica del silicio, el coprocesador Xeon Phi de Intel o la gama siempre creciente de procesadores Xeon de Intel. ICE-DIP amplió el potencial de investigación, la capacidad competitiva y la empleabilidad de un grupo de científicos prometedores, además de impulsar la ciencia europea. El proyecto reforzó la ya consolidada relación del CERN con Intel a través de CERN openlab, una asociación público-privada totalmente novedosa que agiliza el desarrollo de soluciones de última generación para la comunidad internacional del LHC y el mundo de la investigación científica en general.
Palabras clave
Adquisición de datos, CERN, «big data», macrodatos, acelerador de partículas, ICE-DIP, Gran Colisionador de Hadrones