Dresden 2013 – wissenschaftliches Programm

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 60: Spurdetektoren 2

T 60.6: Vortrag

Montag, 4. März 2013, 18:00–18:15, GER-009

Spurrekonstruktion auf Grafikkarten für den ATLAS-Detektor — •Sebastian Artz, Volker Büscher, Johannes Mattmann und Christian Schmitt — Institut für Physik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz

In modernen Hochenergieexperimenten in der Teilchenphysik ist die Rekonstruktion der Trajektorien geladener Teilchen ein komplexer und sehr zeitaufwändiger Vorgang. Gleichzeitig ist jedoch die pro Ereignis zur Verfügung stehende Zeit durch die hohe Datenrate stark beschränkt. Die Ausnutzung der parallelen Verarbeitungsmöglichkeiten auf Grafikkarten bedeutet eine deutliche Zeitersparnis, die entweder für eine verbesserte Rekonstruktion und damit einhergehend eine verbesserte Messgenauigkeit oder für Kosteneinsparungen bei den weltweit verteilten Rechenzentren genutzt werden kann.

In der Arbeit wird die Spurrekonstruktion im inneren Detektor (Pixel- und Siliziumstreifen-Detektor) des Atlas-Experiments untersucht. Dafür wurden die bestehenden Algorithmen der ATLAS-Rekonstruktionssoftware parallelisiert und in CUDA neu implementiert. Es stellte sich heraus, dass sich die massive Parallelität der Grafikkarte besonders für die zu Grunde liegende Problemstellung eignet. Die gute Parallelisierbarkeit der Algorithmen und die Kombinatorik des Problems führen zu einem Geschwindigkeitsvorteil von ein bis zwei Größenordnungen gegenüber der sequenziellen Berechnung auf der CPU. Im Rahmen des Vortrags werden bisherige Resultate der Arbeit vorgestellt, sowie ein Ausblick auf die Weiterentwicklung und Anwendung der Software präsentiert.