Le Centre de Calcul de l’IN2P3, initialement appelé CCPN, a été créé au tout début des années soixante par trois laboratoires (Louis Le Prince Ringuet, Collège de France et celui de l’université anciennement Paris VI). Il était à l’origine installé sur le campus de Jussieu, à Paris (sur le site de la Halle aux vins) puis fut transféré en 1986 sur le domaine scientifique de la Doua (à Villeurbanne). En plus de vingt ans, la salle machine du CC-IN2P3 a beaucoup évolué, tant sur le plan de l’infrastructure informatique, électrique ou climatique, en particulier ces trois dernières années. Petit tour d’horizon des travaux effectués.

En 1986, lors de son implantation à Villeurbanne, le nouveau bâtiment intégrait l’infrastructure de l’époque, c’est-à-dire un mainframe IBM 3090 (voir photo ci-dessus), une imposante machine refroidie alors par eau qui permettait de chauffer les locaux via la récupération de la chaleur produite en salle machine.

Avec l’évolution de l’informatique et des besoins des expériences de physique, le mainframe a été abandonné en 1997 et remplacé par une première ferme de calculateurs, un peu perdue dans une salle machine alors surdimensionnée (800 m2). Cette nouvelle donnée a incité les informaticiens du CC-IN2P3 à installer un système climatique de soufflage via les faux-planchers qui a longtemps prévalu au centre de calcul.

Avec l’augmentation des ressources, la salle machine s’est à nouveau peu à peu remplie, longtemps sans que cela ne suscite d’inquiétude sur ses capacité électrique et climatique. Mais en 2003, la densité de chaleur (c’est-à-dire le nombre de calories produites par m2) a atteint un niveau critique, mettant à mal le système climatique existant. A l’orée du LHC, et alors que le CC-IN2P3 devait augmenter sensiblement ses ressources (voir graphe ci-dessous), les incidents se sont multipliés et il a fallu réagir rapidement.

Augmentation de la puissance CPU au CC-IN2P3 depuis 2004.

Un premier groupe froid de secours a donc été installé sur le parking du CC-IN2P3 afin de palier à ces problèmes au moins à court terme, groupe froid bientôt remplacé par un second, permanent celui-ci, intégré au système climatique de la salle machine. Mais la multiplication des groupes froids n’allait malheureusement pas régler tous les problèmes : atteignant ses limites en matière d’infrastructure électrique et climatique, la salle machine devait connaître un remaniement en profondeur, notamment une nouvelle distribution de l’eau glacée et une révision complète de son système électrique. La puissance électrique est en effet passée de 400 kW en 1986, à 2000 kW en 2009 !

En 2006, un premier projet intitulé OPUS (Optimisation de la Puissance Utile en Salle Machine) a donc été mis en place. Il visait à augmenter les capacités électrique et climatique de la salle machine (à court terme à cette phase là du projet). Un second projet a ensuite consisté à installer de nouveaux groupes froids et à renforcer l’infrastructure électrique en installant de nouveaux transformateurs, la portant à 3 MVA. Durant cette période intermédiaire, les déficiences des systèmes climatiques et électriques ont été compensées par des systèmes de location.

Aujourd’hui, les densités électrique et calorique sont telles que le système de refroidissement par air n’est plus suffisant. En effet, alors que la densité électrique était d’environ 1200 w/m2 pendant 15 ans, elle est aujourd’hui de 1900 w/m2 et devrait augmenter progressivement jusqu’à atteindre 3000 w/m2 en 2011 !

Corolaire de la puissance électrique, le taux important de dissipation thermique des machines conduit aujourd’hui le CC-IN2P3 à expérimenter de nouvelles techniques de climatisation dans la salle machine. La méthode de refroidissement par soufflage d’air froid à travers le faux-plancher va donc peu à peu être abandonnée pour laisser place à une technique de confinement et à un dispositif de climatisation directement inséré entre les baies, capable de couvrir un besoin en refroidissement de 20kW par baie. Deux lignes de calculateurs ont déjà été installées via cette nouvelle technique (voir photo). De nouveaux racks devraient connaître le même sort prochainement et l’extension de la salle machine, programmée en théorie pour 2011, prendra en compte l’installation de tous les racks selon cette technique, le faux-plancher disparaitra alors totalement et les connexions (eau, courants, forts et courants faibles) se feront par le plafond.

Baies climatisées via le nouveau dispositif de climatisation intégré. © CC-IN2P3 / CNRS

Par ailleurs, un gros travail a été fait afin de réduire les nuisances sonores provoquées par la climatisation, grâce à l’utilisation de ventilateurs de plus grande taille, tournant à une vitesse moindre et faisant donc moins de bruit. Enfin, notons que depuis un an et demi, le CC-IN2P3 est équipé de quatre onduleurs nouvelle génération qui incluent le traitement des harmoniques, c’est-à-dire qui prennent en compte les éventuelles perturbations des réseaux électriques.

Gaëlle Shifrin