Les physiciens du CERN prenne tune longueur d'avance grâce au Mac

Portrait de réussite : CERN

Des scientifiques utilisent des Mac à processeur Intel dans un projet international majeur visant à améliorer notre compréhension de la structure de l'univers. Les Mac joueront un rôle clé dans l'expérience ALICE menée au laboratoire international de physique des particules du CERN à Genève : ils aideront à mesurer ce qui se produit lorsque des particules entrent en collision à un niveau d'énergie sans précédent, à une vitesse proche de celle de la lumière.

L'expérience ALICE est l'une des cinq expériences de détecteur conçues pour exploiter les collisions produites par le LHC (Large Hadron Collider, ou grand collisionneur de hadrons) du CERN, le plus grand accélérateur de particules du monde, qui étudiera la matière à une échelle jamais atteinte auparavant, lors de sa mise en service en 2007. Les résultats de l'expérience ALICE et des autres détecteurs permettront de mettre à l'épreuve plusieurs propositions théoriques fondamentales à propos de la matière et de l'antimatière. Il est probable qu'elles changeront définitivement notre vision actuelle de l'univers.

Pour obtenir des résultats, les cinq expériences traiteront autant d'informations que tout le réseau de télécommunications européen actuel. Elles produiront près de 10 pétaoctets de données par an, soit l'équivalent d'une pile de CD de 20 km de haut.

"Maintenant qu'Apple utilise des processeurs Intel, nous pouvons adopter Mac comme principale plate-forme de calcul", déclare le coordinateur informatique d'ALICE, Federico Carminati. "Apple est une solution très attrayante qui offre deux environnements au sein d'un même système : la puissance de traitement UNIX et tout l'univers des applications bureautiques."

Centres informatiques dans le monde entier

L'objectif d'ALICE (acronyme de A Large Ion Collider Experiment) est de détecter la collision d'éléments lourds dans le LHC, notamment des noyaux de plomb et d'hydrogène (protons). Les enjeux de sa construction sont immenses. Le LHC utilise la supraconductivité pour guider les particules sur une trajectoire incurvée, ce qui signifie que ses aimants doivent être refroidis à -271 °C, une température proche du zéro absolu.

Pour analyser les énormes volumes de données générés tout au long des dix années du projet, l'équipe de physiciens de l'expérience ALICE fera intensivement appel aux technologies informatiques. "Les 1 000 physiciens de l'équipe ALICE ont besoin d'utiliser des ordinateurs, avec des taux d'utilisation variant entre 10 et 100 % de leur temps, explique Federico Carminati. L'analyse des données et la production des conclusions physiques nécessite de puissants ordinateurs capables d'effectuer des analyses statistiques de masse."

Maintenant qu'Apple utilise des processeurs Intel, nous pouvons adopter Mac comme principale plate-forme de calcul.

Federico Carminati, coordinateur informatique d'ALICE

La conception de la structure informatique d'ALICE a pris plusieurs années, en raison de la nécessité de prendre en charge la simulation des interactions ions lourds et proton-proton, la réponse des détecteurs, ainsi que la reconstruction et l'analyse des données issues des interactions simulées et réelles.

Pour mener à bien leurs recherches de pointe, les physiciens doivent pouvoir développer leurs propres logiciels d'analyse. Une infrastructure logicielle est en cours de conception afin de garantir la cohérence et la rentabilité des méthodologies employées dans le cadre de ces activités de développement sur mesure.

Les données de l'expérience ALICE seront stockées sur un réseau hétérogène de centres de calcul répartis dans le monde entier et financés par des organisations nationales partenaires. L'équipe hors ligne d'ALICE gère l'accès à ces données et l'interaction avec les différents centres mondiaux, au nombre de 40 environ.

Partage des connaissances

Le groupe informatique de Federico Carminati au sein de l'expérience ALICE s'est fixé deux principaux objectifs dans le choix des plates-formes de développement et de traitement qui seront utilisées au CERN et dans l'ensemble du réseau de centres de calcul. Le premier objectif, en raison des volumes de données à traiter, consiste à minimiser les coûts en mettant en œuvre des solutions qui offrent le meilleur rapport prix / performance.

Federico Carminati estime qu'il faudra une puissance de calcul de 30 millions de SPECint d'ici 2009. "Le choix des équipements informatiques appartient à chaque centre de calcul, y compris celui du CERN. Toutefois, nous participons aussi à la spécification des plates-formes sur lesquelles nous voulons utiliser nos logiciels. Nous avons donc la lourde responsabilité, à l'égard de tous les partenaires qui nous financent, de choisir les plates-formes les plus efficaces."

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