Exploitation du flot Intel HLS pour programmation d'algorithme sur FPGA pour l'analyse de données

Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.

Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :
. la défense et la sécurité
. l'énergie nucléaire (fission et fusion)
. la recherche technologique pour l'industrie
. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).

Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.  

Référence

2021-19220  

Description de l'unité

Le DEDIP (Département d'Electronique, des Détecteurs et d'Informatique pour la Physique) de l'Irfu (l'Institut de Recherche sur les lois Fondamentales et l'Univers) conçoit des systèmes d'acquisition de données pour les grandes expériences de la physique fondamentale et d'astrophysique, du détecteur de particules à l'électronique d'acquisition des signaux.

Description du poste

Domaine

Sciences pour l'ingénieur

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Exploitation du flot Intel HLS pour programmation d'algorithme sur FPGA pour l'analyse de données

Sujet de stage

Intégré(e) au sein de l'équipe d'électronique (labo STREAM) pour les upgrade phase 2 du détecteur ATLAS au CERN, le stagiaire est en charge de :

- Prendre en main les logiciels (Intel Quartus et ModelSim) pour l'implémentation et
simulation du firmware sur cible stratix10
- Prendre en main l'implémentation de firmware avec intel HLS.
- Comprendre l'algorithme à implementer:
- Implementation HLS
- Implementation classique RTL
- Optimiser l'algorithme
- Evaluer la consommation des ressources selon l'implémentation,
- Optimiser les ressources du FPGA,
- Interfacer le bloc algorithmique avec le système déjà en place,
- Documenter et présenter régulièrement l'avancement du travail effectué.

Durée du contrat (en mois)

6

Description de l'offre

Si la découverte du boson de Higgs intervenue au LHC (CERN) en 2012 est un éclatant succès pour le Modèle Standard de la physique des particules, elle n’apporte pas toutes les réponses à de nombreuses questions toujours ouvertes dans le domaine de la cosmologie et la physique des particules. Parmi celles-ci, on peut mentionner la nature de la matière et de l’énergie noire, l’origine du potentiel de Higgs et le fait que le Modèle Standard n’explique pas de manière satisfaisante les très petites masses des neutrinos. Les solutions naturelles à ces questions pourraient provenir de l’existence de nouveaux types d’interactions et de nouvelles particules.

 

C’est pourquoi depuis la découverte du boson de Higgs, les efforts sont focalisés sur la
recherche de phénomènes nouveaux, au-delà du Modèle Standard. Un des aspects importants dans la comparaison entre les observations et la théorie est d’être capable de normaliser aussi précisément que possible les observations par rapport à la théorie, donc de mesurer aussi précisément que possible la luminosité (une grandeur proportionnelle au nombre de collisions à un instant donné) de l’accélérateur. L’objectif est d’atteindre une précision meilleure que 1% au cours des prochaines années, ce qui est un facteur deux à trois meilleur que la précision atteinte actuellement.

 

Les expériences LHC disposent actuellement de plusieurs techniques et de sous-détecteurs
spécialisés pour mesurer la luminosité. Toutefois, ces techniques sont entachées de divers
problèmes de stabilité et de linéarité, qui en compliquent l’exploitation.

 

A l’horizon 2025, il est prévu de reconcevoir l’intégralité de l’électronique de lecture du calorimètre d’Atlas. En particulier, il est prévu de traiter en temps réel les données numériséesà l’aide de FPGA à la pointe de la technologie (Stratix 10 Intel). Une des fonctions du firmware sera de mesurer la luminosité du LHC en temps réel, à partir des données du calorimètre.

Moyens / Méthodes / Logiciels

VHDL, C/C++, tcl script, bash, Intel Quartus, Modelsim

Profil du candidat

Le candidat est en M2 (école d’ingénieur ou université) et recherche un stage de 6 mois.


Les compétences recherchées sont :
- Maitrise des concepts de programmation VHDL, langage C/C++, script TCL,
- Aisance avec l’environnement Linux,
- Première expérience dans l’implémentation de firmware sur cible FPGA (TP, Stage...),
- Une première expérience avec les logiciels de versionning (gitLab) est un plus,
- Une connaissance du logiciel ModelSim n’est pas requise mais est un plus,
- Une connaissance du logiciel Quartus n’est pas requise mais est un plus,
- Maitrise de l’anglais à l’oral est un plus.

Le candidat est rigoureux, fait preuve de dynamisme et curiosité pour le domaine.

Lien vers réalisation de projets très fortement apprécié

Localisation du poste

Site

Saclay

Localisation du poste

France, Ile-de-France, Essonne (91)

Ville

Saclay

Critères candidat

Langues

  • Anglais (Intermédiaire)
  • Français (Courant)

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Possibilité de poursuite en thèse

Non

Demandeur

Disponibilité du poste

28/02/2022