In LHC Run 3, the upgraded ALICE detector will record Pb-Pb collisions at a rate of 50 kHz usingcontinuous readout. The resulting stream of raw data at 3.5 TB/s has to be processed with a setof lossy and lossless compression and data reduction techniques to a storage data rate of 90 GB/swhile preserving relevant data for physics analysis. This contribution presents a custom losslessdata compression scheme based on entropy coding as the final component in the data reductionchain which has to compress the data rate from 300 GB/s to 90 GB/s. A flexible, multi-processarchitecture for the data compression scheme is proposed that seamlessly interfaces with the datareduction algorithms of earlier stages and allows to use parallel processing in order to keep therequired firm real-time guarantees of the system. The data processed inside the compressionprocess have a structure that allows the use of an rANS entropy coder with more resource efficientstatic distribution tables. Extensions to the rANS entropy coder are introduced to efficientlywork with these static distribution tables and large but sparse source alphabets consisting of upto 25 Bit per symbol. Preliminary performance results show compliance with the firm real-timerequirements while offering close-to-optimal data compression.
Improvements of the ALICE HLT data transport framework for LHC Run 2
ALICE HLT使用一种基于转发器-用户消息原理的数据传输框架，该框架透明地处理网络上的处理组件之间的通信以及同一节点上的处理组件之间经由共享存储器以零拷贝方法的通信。我们提出了一个分析的性能方面的最大可实现的数据速率和事件速率，以及在运行1和运行2的处理能力。基于这种分析，我们提出了新的优化，我们已经开发的ALICE在运行2。这些包括通过Zero-MQ支持异步传输，Zero-MQ在重建链图中启用循环，并用于将QA直方图发送到DQM。我们增加了异步处理功能，以支持长期运行的任务，除了正常的HLT操作中的事件同步重建任务。这些异步组件在隔离的进程中运行，使得HLT作为一个整体甚至对这些异步组件中的致命错误具有弹性。通过这种方式，我们可以确保新的发展不会破坏数据采集。最重要的是，我们已经调整了处理链，以应对新TPC读出电子设备（RCU 2）预期的更高事件和数据速率，并且我们已经改进了配置程序和启动时间，以增加ALICE可以获取物理数据的时间。考虑到CPU和GPU的处理能力、缓冲区大小、网络带宽、来自探测器的传入链路以及到数据采集的传出链路，我们分析了可实现的最大数据处理速率。
ALICE实验在LHC Run 3中进行了重大升级，将以比以前大50倍的相互作用速率收集数据。Run 3的新计算方案将传统上分离的在线和离线框架替换为统一的框架，称为O2。处理将分两个阶段进行。在数据获取期间，同步处理阶段在在线计算场上执行数据压缩、校准和质量控制。输出存储在现场磁盘缓冲区中。当LHC中没有束流时，相同的计算场用于异步重新处理数据，从而产生最终的重建输出。O2项目由三个主要部分组成：配备GPU的事件处理节点（EPN）提供大部分计算能力，并执行大部分重建和校准。第一级处理器（FLP）通过光链路从检测器接收数据，并在需要时执行本地处理，这可以可选地发生在基于FPGA的读出卡的用户逻辑中。在FLP和EPN场之间，数据在网络中分布，使得EPN接收完整的冲突数据用于处理。物理和数据处理（PDP）小组开发软件框架以及重建和校准算法。目前的O2装置能够实时处理在50 kHz相互作用速率下采集Pb-Pb碰撞数据所预见的峰值数据速率。
Online Calibration of the TPC Drift Time in the ALICE High Level Trigger
大型离子对撞机实验（英语：Large Ion Collider Experiment）是欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）的四个主要实验之一。高级触发器（HLT）是一个计算集群，它实时重建ALICE检测器记录的冲突。它采用自定义的在线数据传输框架在计算节点之间分配数据和工作负载。ALICE采用对诸如压力和温度的环境条件敏感的子检测器，例如时间投影室（TPC）。粒子轨迹的精确重建需要这些探测器的校准。在HLT中实时执行校准改进了在线重建，并使某些离线校准步骤过时，从而加速了离线物理分析。对于LHC Run 3，从2020年开始，数据简化将依赖于重建数据，在线校准成为必要。重建的粒子轨迹建立了校准的基础，使快速在线跟踪成为强制性的。用于此目的的主要探测器是TPC和ITS（内部跟踪系统）。在TPC中重建轨迹是计算最密集的步骤。我们提出了几个改进的ALICE高电平触发器，以方便在线校准。在线校准的主要新开发是一个包装器，可以在HLT内运行ALICE离线分析和校准任务。除此之外，我们还添加了异步处理功能，以支持HLT框架中长时间运行的校准任务，否则将以事件同步方式运行。为了提高弹性，隔离进程执行异步操作，使得即使是致命错误也不会干扰数据获取。我们用ZeroMQ数据传输组件补充了原始的无循环HLT链。[...]
ALICE ITS upgrade for LHC Run 3: commissioning in the laboratory
ALICE是欧洲核子研究中心的大型强子对撞机（LHC）实验，它是为研究重离子碰撞中产生的强相互作用物质而优化的，并致力于表征夸克-胶子等离子体。为了实现LHC Run 3的物理计划，正在对实验装置进行重大升级。升级的一个关键要素是用全新的硅基探测器取代内部跟踪系统（ITS），其功能将允许重建以前布局无法访问的稀有物理通道。实现这种性能提升的技术是采用定制设计的CMOS MAPS作为检测元件。探测器在ALICE洞穴中的安装已经完成，几个月的调试将允许最终集成到中央系统中。在这次演讲中，将概述所采用的技术以及探测器调试的状态。
ALICE ITS Upgrade for LHC Run 3: Commissioning in the Laboratory
ALICE是欧洲核子研究中心的大型强子对撞机（LHC）实验，它是为研究重离子碰撞中产生的强相互作用物质而优化的，并致力于表征夸克-胶子等离子体。为了实现LHC Run 3的物理计划，正在对实验装置进行重大升级。升级的一个关键要素是用全新的硅基探测器（ITS 2）取代内部跟踪系统（ITS），其功能将允许重建以前布局无法访问的稀有物理通道。实现这种性能提升的技术是采用定制设计的CMOS单片有源像素传感器作为检测元件。在本会议记录中，将概述所采用的技术以及探测器调试的状态。
Performance of the ALICE muon trigger system in pp and Pb/en-dashPb collisions at the LHC
ALICE μ子谱仪研究夸克偶素和开放重味粒子的产生。它配备了一个由电阻板室组成的触发系统，通过应用基于横向动量的μ子选择，最大限度地减少了轻强子衰变的背景。该系统在LHC运行I期间一直在持续获取数据;在LHC关闭期间1，它经历了维护和整合操作。在LHC运行II的第一年，该系统完全重新投入使用，参与了pp和Pb/en-dashPb碰撞的数据采集。整个最后的数据采集期间的系统的性能。
Fast TPC Online Tracking on GPUs and Asynchronous Data Processing in the ALICE HLT to facilitate Online Calibration
ALICE（大型重离子实验）是欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）的四个主要实验之一，LHC是当今世界上最强大的粒子加速器。高级触发器（HLT）是一个大约200个节点的在线计算场，它实时重建ALICE探测器测量的事件。HLT使用自定义的在线数据传输框架在计算节点之间分发数据和工作负载。ALICE采用几个校准敏感子探测器，例如TPC（时间投影室）。为了精确重建，HLT必须在线执行校准。在线校准可以使某些离线校准步骤过时，从而可以加快离线分析。展望2020年开始的ALICE Run III，在线校准成为必要。用于轨道重建的主要检测器是TPC。重建TPC中的轨迹是事件重建过程中计算量最大的步骤。因此，快速跟踪实现是非常重要的。重建的TPC轨道为校准奠定了基础，使快速在线跟踪成为强制性的。我们提出了几个组件开发的ALICE高电平触发器执行快速事件重建，并提供在线校准所需的功能。第一个课题是提出一种基于元胞自动机和卡尔曼滤波器的TPC跟踪器，它采用GPU来加速处理。我们的TPC跟踪算法已在2011年和2012年成功用于铅-铅和质子-铅运行。我们对它进行了改进，以利用新GPU的功能，并将其移植到支持OpenCL，CUDA和CPU的单一通用源代码中。这使我们独立于供应商。作为第二个主题，我们提出了在线校准所需的框架扩展。...
ALICE Overwatch: Online monitoring and data quality assurance using HLT data
ALICE Overwatch是一个于2015年底启动的项目，旨在利用ALICE High Level Trigger生成的时间戳QA直方图提供增强的在线监控和数据质量保证。该系统通过ZeroMQ接收数据，存储数据以供以后查看，使用检测器特定功能丰富数据，并通过Web应用程序将其可视化。这些提供的功能是对现有数据质量监控系统的补充。除了基本的可视化之外，用户还可以访问其他处理选项，包括请求特定时间范围内的数据或使用不同处理参数重新处理特定运行。例如，可以针对瞬态热触发通道调查特定运行的前十分钟。由于Overwatch架构与LHC运行3及以后的质量控制（QC）架构之间的相似性，Overwatch还将用于在LHC运行2期间开发和测试各种QC组件。QC开发的一些领域包括新的趋势和警报框架。我们报告该项目的设计，开发和状态。
ALICE Inner Tracking System Upgrade: construction and commissioning
ALICE（A Large Ion Collider Experiment）是欧洲核子研究中心的大型强子对撞机实验，主要用于研究重离子碰撞中产生的强相互作用物质，并致力于表征夸克-胶子等离子体。为了实现LHC运行3和4的物理计划，ALICE正在进行第二次长时间LHC关闭期间对实验设备进行重大升级。ALICE升级的一个关键要素是用一个全新的硅基探测器取代内部跟踪系统（ITS），其功能将允许重建罕见的物理通道，这些通道在LHC运行1和2期间使用的ITS布局之前无法访问。实现这种性能提升的技术是采用定制设计的MAPS（单片有源像素传感器）作为检测元件。在本程序中，将详细介绍ITS升级的建设和调试状况。模块的建设将很快完成，与此同时，实验室的调试正在使用已经集成在探测器中的组件进行。
