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Gonzalez, CAutor (correspondencia)Ruiz, MAutor o CoautorNieto, JAutor o CoautorCarpeno, AAutor o CoautorPinas, AAutor o CoautorCosta, VAutor o CoautorBarrera, EAutor o CoautorArranz, GAutor o Coautor

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22 de abril de 2025
Publicaciones
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Artículo
Hybrid Gold

Integration of Hardware Acceleration Techniques in a Real-Time Framework Using FPGA Devices

Publicado en: IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE. 72 (3): 273-279 - 2025-03-01 72(3), DOI: 10.1109/tns.2025.3534905

Autores:

Gonzalez, C; Ruiz, M; Nieto, J; Carpeno, A; Pinas, A; Costa, V; Barrera, E; Arranz, G; Lee, W; Tak, T; Zagar, A
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Afiliaciones

ITER Int Fus Org, F-13067 St Paul Les Durance, France - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Instrumentat & Appl Acoust Res Grp, Madrid 28031, Spain - Autor o Coautor

Resumen

The ITER International Fusion Experiment Organization is implementing the real-time framework (RTF) to facilitate the development, deployment, and execution of instrumentation and control (I&C) applications optimized for real-time performance using the GNU/Linux-based ITER CODAC Core System (CCS) software distribution. This contribution examines the feasibility of using hardware acceleration techniques with field-programmable gate arrays (FPGAs) to implement real-time applications in the RTF that requires specific compute-intensive functions. By combining the use of languages such as high-level synthesis (HLS) and open computing language (OpenCL) with FPGA devices, specific hardware architectures can be implemented to solve certain computational problems to gain performance and limit latency. This work shows the methodology used to integrate HLS and OpenCL in the ITER CCS and the results obtained in terms of execution time for two common processing operations, vector addition and matrix multiplication, using a commercial off-the-shelf FPGA-based device.
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Palabras clave

Acceleration techniqueC (programming language)Codac core systemCodac core system (ccs)Computer operating systemsContextCore systemsField programmable gate arrayField programmablesField-programmable gate array (fpga)FpgaHadronsHardware accelerationHardware acceleration techniqueHardware acceleration techniquesHigh-level synthesisHigh-level synthesis (hls)HlsInstrumentsKernelLinuxLogic gatesOpen computing languageOpen computing language (opencl)Open source softwareOpenclPlasmasProblem oriented languagesProgrammable gate arrayReal- timeReal-time frameworkReal-time framework (rtfReal-time framework (rtf)Real-time systemsSoftware

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2025, se encontraba en la posición 15/41, consiguiendo con ello situarse como revista Q2 (Segundo Cuartil), en la categoría Nuclear Science & Technology. Destacable, igualmente, el hecho de que la Revista está posicionada en el Cuartil Q2 para la agencia Scopus (SJR) en la categoría Electrical and Electronic Engineering.

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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-26:

  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 2 (PlumX).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/89070/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

  • Visualizaciones: 159
  • Descargas: 223
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: France.

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (GONZALEZ BRITO, CESAR) .

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido GONZALEZ BRITO, CESAR.

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Reconocimientos ligados al ítem

This work was supported in part by Grant PID2022-137680OB-C33 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and in part by "ERDF A way of making Europe."
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