Présentation du nouveau
t0.CRS
Système de contrôle et de lecture (SCL)
Le SCL peut être exploité comme une unité autonome ou être intégré de manière synchrone dans un assemblage comprenant un châssis de 16 modules et un fond de panier.
Le t0.CRS est un système complet de lecture et de contrôle à micro-ondes conçu pour la mise à l’échelle modulaire allant d’une seule carte à des centaines d'unités connectées.
Conçu pour la précision et la fiabilité, qu'il s'agisse de décoder des signaux provenant des origines de l’univers, de déceler les objets les plus obscurs de l'espace ou d'exploiter les propriétés ascendantes des phénomènes quantiques.
Module SCL
Infrastructure & Connectivité
16 cartes par châssis 6U
Fond de panier à maillage complet
Connectivité 400 Gbps
6x GTY sur le fond de panier
6x SFP28
1x QSFP28
Horloge, Sync, et IRIG-B embarqués
Alimentation adaptateur 12V AC/DC
Option de refroidissement eau et air
Interfaces RF à échantillonnage direct
8x CAN (14-bit; 5 GSPS)
Jusqu’à 14.6 dBm
SFDR > 65 dBc
NSD < -145 dBm/Hz
8x CNA(14-bit ; 9.85 GSPS)
Jusqu’à 6.5 dBm
SFDR > 65 dBc
NSD < -155 dBm/Hz
Systèmes embarqués
Linux OS avec noyau open-source
Démarrage local et en réseau
Cortex-A53 quadricoeur (1.2 GHz)
Cortex-R5F bicoeur (500 MHz)
8 GB de RAM soudée (64-bit DDR4)
Emplacement DDR4 SODIMM extensible
Stockage non-volatile M.2 ou explansion PCIe
Carte SD amovible
Interfaces E/S standard de l'industrie
Ethernet 1G
3x SMA E/S
8x SMP E/S
84x LVDS haute vitesse E/S
JTAG sur micro-USB
Ecran OLED sur panneau avant
Le fond de panier du SCL
Le fond de panier est composé de quatre segments de quatre modules SCL chacun.
Chaque segment comprend un SMA auxiliaire et trois liens QSFP28 (via des cages zQSFP28 à double hauteur) permettant de patcher des liens de 100 Gbps entre tous les segments pour un maillage complet.
Le segment contrôleur distribue une entrée une horloge à très faible bruit de phase et une IRIG.
IRIG (GPS)
Le connecteur SMA d’entrée accepte le signal IRIG provenant d’un récepteur GPS et le distribue à l’ensemble des 16 cartes CRS.
Synchronisation
Les cartes du même segment se partagent un connecteur SMA auxiliaire. Il peut être configuré par l’utilisateur pour émettre ou recevoir des signaux de synchronisation provenant d’équipements externes.
Mélange des données
Shuffle de niveau 1 :
Chacune des quatre cartes CRS dispose de trois liaisons à 25 Gbps dans le substrat vers les autres cartes du segment.
Shuffle de niveau 2 :
Chaque carte CRS dispose de trois liaisons supplémentaires à 25 Gbps pour le transfert de données externes vers trois interfaces QSFP28 du segment (en vert sur le schema). Ces interfaces à 100 Gbps (300 Gbps au total) peuvent ensuite être raccordées avec les autres segments pour un shuffle interne complet de niveau 2; elles peuvent aussi servir à connecter un sous-ensemble de segments ou un commutateur externe.
Cadencement
Un oscillateur ultra-stable contrôlé en température (OCXO) fournit à toutes les cartes CRS une horloge commune de 10 MHz à faible bruit de phase. Le connecteur SMA bidirectionnel peut, au choix, exporter cette horloge pour piloter un équipement externe ou l’utiliser comme entrée pour distribuer une source externe de 10 MHz qui remplacera l’OCXO.
Traitement de signal
Micrologiciel micro-ondes multi-tons
Synthèse RF directe et numérisation jusqu’à 10 GHz
2,5 GHz de bande passante instantanée
Contrôle et lecture multiplexés de 4 096 canaux de fréquence indépendants
Flux multicanal continu (I,Q) atteignant 2,44 MHz de bande passante complexe par canal
Ajustement rétroactif des tonalités de contrôle individuelles en fonction de la sortie démodulée
Modes intégrés d’analyseur de spectre et d’analyseur de réseau vectoriel
Compatible avec
hidfmux, suite logicielle de contrôle des KIDs à l’échelle du déploiement développée pour le télescope du Pôle Sud (SPT).
Micrologiciel du corrélateur radio
Compatible avec le micrologiciel X-Engine développé pour l’Observatoire canadien de l’hydrogène et le détecteur de transitoires radio (CHORD)
[Bientôt disponible] formeur de faisceaux FFT pour la surveillance des interférences radiofréquences (RFI)
Compatibilité micrologicielle open source
[Bientôt disponible] Compatibilité avec le socle d’applications open source CASPER pour l’astronomie radio
[Bientôt disponible] Compatibilité avec le socle d’applications open source QICK pour le contrôle de qubits
Pile logicielle libre de droits
Système d’exploitation Linux embarqué complet et environnement de développement avec noyau open source et distribution Buildroot
API et bibliothèques
rfmuxopen source en Python et C++Instance JupyterLab embarquée avec bibliothèques préinstallées