Viaggio al centro di calcolo del CERN, fra Intel e particelle

Inaugurato proprio nella giornata di ieri, il Large Hadron Collider (LHC) del CERN di Ginevra costituisce una sfida sotto molti punti di vista. Uno di questi il calcolo di ingenti quantitativi di dati. Così, oltre ad assistere all'assegnazione di un LHC Computing Award ad Intel, abbiamo approfittato per realizzare un report di quanto osservato al Computer Center.
di Alessandro Bordin pubblicato il 22 Ottobre 2008 nel canale ProcessoriIntel
Computer Center - area di calcolo
Come già detto in precedenza ho avuto la fortuna di visitare il Computer Center del CERN di Ginevra, che ora so essere il vero cervello, il Tier-0, dove i dati vengono aggregati e distribuiti nella rete LHC Computing Grid. La struttura è un palazzo come se ne vedono molti nelle zone industriali, oggettivamente brutto, realizzato negli anni '70 ed ammodernato nel tempo soprattutto all'interno. Ovviamente la parte interessante è quella che non si vede, disposta su più livelli.
Vengo accolto dal Dr. Markus W. Schulz, che si occupa principalmente dell'integrazione e della gestione della LCG. Quello che mi mostra appena giunti nell'atrio del centro di calcolo è la geo-localizzazione dei centri di calcolo e dell'attività della rete Grid in tempo reale, con la possibilità di controllare le singole unità elaborative con zoom, dettagli e informazioni di vario tipo. Sembra di utilizzare Google Earth, in quanto l'interfaccia è quasi identica.
Il piano dedicato alle macchine che rappresentano il Tier-0 è un grande open-space, con file ordinate di armadi, o rack, di differenti generazioni. Il Dr. Schulz mi dice infatti che la modularità e la struttura a cluster, che permette di aggiungere macchine al crescere delle esigenze, è la migliore strategia da adottare in questa tipologia di centro di calcolo. Ogni armadio non è pieno di server per la sua interezza, ma solo in parte, per limitazioni energetiche e per massimizzare l'azione del sistema di raffreddamento.
Attualmente le macchine del Computer Center sono circa 4400, che incorporano circa 31.000 core (qui si preferisce parlare di numero di core e non di processori). La cifra è già impressionante così, ma mi viene detto che per la primavera del 2009 verranno aggiunti ulteriori 13.000 core, per far fronte alla mole di calcoli, cresciuta del 30% solo nell'ultimo anno. Le macchine più recenti, ad una unità rack, sono equipaggiate ognuna con 4 CPU quad-core, per un totale di 16 core, con un quantitativo di memoria pari a 32GB. Nel Computer Center convivono ovviamente diverse tipologie di macchine di differente generazione, anche se la sostituzione avviene di frequente, molto spesso prima della fine del periodo di garanzia. Il motivo risiede soprattutto nel migliorato rapporto performance per Watt nei PC di rencente produzione, elemento di primaria importanza in questi contesti. Ne parlerò più avanti.
A differenza di molte server farm, il locale è a temperatura ambiente. Questo ovviamente non significa che le macchine non sono raffreddate, ma che per lo scopo è stato studiato un circuito chiuso che convoglia il flusso d'aria fredda direttamente negli stanzini dove stanno i rack. Il flusso passante viene poi convogliato all'esterno attraverso i condotti in blu che si possono vedere in figura, in secondo piano, sullo sfondo. Interrogato sulle esigenze energetiche del Computer Center, il buon Markus mi dice che, considerando macchine e sistema di raffreddamento disposti sui due piani da 1500 e 1200 metri quadri rispettivamente, siamo nell'ordine dei 2,5MW.
La mia espressione gli strappa un sorriso, che precede la vera "bomba" in termini di consumo. Mi dice infatti che sembra tanto e lo è, ma è solo 1/50, sì, un cinquantesimo, di quello che consuma l'acceleratore di particelle, in piena attività un vero e proprio mostro da 100MW. Ammutolito, passo oltre, per raggiungere l'area storage.