Capacidades, instalacións e tecnoloxías

Background
ico_computing

Informática

Os experimentos actuais de física de partículas, en particular, aqueles instalados no colisionador LHC, requiren inmensas cantidades de recursos de computación e almacenamento. Por exemplo, o máis pequeno dos 4 experimentos principais do LHC, LHCb, está a xerar ao redor de 250 GB de datos por hora. Nun momento no que estes experimentos lévanse a cabo mediante colaboracións internacionais, a instalación deses recursos nun só centro de datos nunca foi unha opción viable. Ao ser os grupos de Física de Alta Enerxía (HEP) pioneiros no uso e desenvolvemento de técnicas de computación distribuída, establecen unha colaboración coñecida como Worldwide LHC Computing Grid, Rede Mundial de Computación LHC para abordar o desafío. A Rede é unha colección de recursos informáticos distribuídos en todo o mundo e interfaces que fan innecesario coñecer a súa localización para acceder a eles.

Clasificamos os recursos informáticos de WLCG en catro niveles:

Nivel 0

Situada no CERN está a cargo da custodia dos datos sen procesar do detector, o procesamento de datos inicial e a súa posterior distribución aos diferentes Nivel 1.

Nivel 1

Estes son centros de computación con altas capacidades de procesamento e almacenamento. Deben brindar apoio as 24 horas, os 7 días da semana. A súa función principal é a reconstrución de pistas de partículas involucradas nas colisións e a selección daqueles eventos de interese para o científico.

Nivel 2

Xeran datos de simulación e dependendo do seu tamaño, e o experimento que están a realizar pode realizar tarefas de selección e reconstrución de datos. Un ou varios sitios poden formar este Nivel.

Nivel 3

Recursos informáticos locais proporcionados só aos científicos asociados coa institución anfitrioa.

En 2002, o noso Instituto puxo en funcionamento un grupo de computadores para proporcionar o 60% dos recursos computacionais do centro español LHCb Nivel 2 (ES- LHCb- T2) e a Universidade de Barcelona proporcionou o 40% restante. O centro español LHCb Nivel 2 deseñouse para ofrecer ao redor do 6% da potencia computacional total proporcionada por todos os centros de Nivel 2 ao experimento LHCb. Este obxectivo foi alcanzado e mesmo superado

Actualmente, o noso Instituto proporciona aproximadamente 1000 núcleos e 10kHS06 (unha referencia de potencia informática desenvolta pola comunidade HEP baseada na referencia SPEC para medir as capacidades das CPU e adaptada para as necesidades da nosa comunidade) ao LHCb.

En 2008, púxose en funcionamento un Nivel 3 para proporcionar recursos informáticos aos grupos Nuclear, Theory e LHCb no noso Instituto. Actualmente, este clúster proporciona preto de 1000 núcleos e aproximadamente 15kHS06. Tamén proporciona ao redor de 200 TB de espazo de almacenamento. Os usuarios poden acceder a ao redor do 33% dos recursos informáticos de forma interactiva, mentres que o resto está dispoñible a través dun sistema de cola.

ico-cpu-06

Microelectrónica

Os experimentos que investigan fenómenos novos e partículas subatómicas descoñecidas requiren detectores dedicados. Estes deben desenvolverse para configuracións experimentais como o experimento LHCb en CERN, experimentos nucleares como R3B en FAIR e experimentos de astrofísica (materia escura, experimentos de neutrinos).

Para o futuro, o Instituto está a contribuír á execución de alta luminosidade do LHC (HL- LHC) (Actualización LHCb Fase II) e planea contribuír á instrumentación de experimentos de ondas gravitacionais.

No IGFAE contamos con infraestruturas para deseñar, crear prototipos e probar produtos electrónicos producidos para todos estes tipos de programas de investigación.

Existe un laboratorio para a caracterización e construción de detectores de silicio. Conta cunha sala limpa (30 m2 actualizable, clase 100.000) cunha máquina de unión de cuña e diferentes equipos para probar os sensores de silicio. Un segundo laboratorio dedícase a desenvolver microelectrónica (poboación de SMD e laboratorio de reelaboración) e un terceiro laboratorio para o desenvolvemento de sistemas de lectura, equipado con sistemas DAQ de última xeración e osciloscopios.