CERN EUROPEAN ORGANIZATION FOR NUCLEAR RESEARCH

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1 CERN LIBRARIES, GENEVA CERN/SPC/368/Add. Original: anglais 3 juin 1975 CM-P ORGANISATION EUROPÉENNE POUR LA RECHERCHE NUCLÉAIRE CERN EUROPEAN ORGANIZATION FOR NUCLEAR RESEARCH COMITE DES DIRECTIVES SCIENTIFIQUES Quatre-vingt-cinquième réunion Genève - 12 et 13 mai 1975 FUTURES INSTALLATIONS DE CALCUL ELECTRONIQUE AU CERN Deuxième partie: Propositions d'améliorations des intallations de calcul électronique au CERN Faisant suite à l'étude des besoins futurs présentée dans la première partie (CERN/SPC/368), le présent document expose les principales mesures à prendre pour répondre à ces besoins de la façon la plus efficace et la plus économique.

2 FUTURES INSTALLATIONS DE CALCUL ELECTRONIQUE AU CERN Deuxième partie: Propositions d'améliorations des installatio électronique au CERN 1. INTRODUCTION Faisant suite à l'étude des besoins futurs présentée dans la première partie (CERN/SPC/368), le présent document expose les principales mesures à prendre pour répondre à ces besoins de la façon la plus efficace et la plus économique. 2. AUGMENTATION DE LA CAPACITE DE CALCUL ELECTRONIQUE En 1970, il a été décidé d'acheter un ordinateur CDC L'évaluation effectuée à cette époque prévoyait une croissance des besoins en matière de calcul électronique qui exigerait une nouvelle augmentation importante de la capacité de calcul pour 1975; il était prévu également qu'une façon efficace de satisfaire à cette exigence consisterait à ajouter un deuxième processeur CDC Comme moyen d'accroître la capacité de calcul électronique du centre en vue de répondre aux besoins du programme d'expérimentation du SPS, cette solution reste la meilleure, tant du point de vue économique que du point de vue technique. 2.1 Considérations d'ordre économique i) L'adjonction d'un CDC 7600 est considérablement meilleur marché, du point de vue du rapport prix/performances, que toute autre solution. Une enquête préliminaire effectuée l'année dernière auprès de constructeurs concernant une installation de calcul électronique de grande puissance (envisagée à l'époque pour fournir une assistance en temps réel pour les zones d'expérimentation) a confirmé que le prix de deux installations non intégrées, de valeur éprouvée, qui approcheraient de la puissance supplémentaire obtenue avec un seul CDC 7600 serait au moins 50% plus élevé, en raison, partiellement, de la nécessité d'acquérir de l'équipement périphérique supplémentaire. ii) Les seuls éléments nouveaux importants nécessaires sont l'unité centrale elle-même et une mémoire à disques supplémentaire; les ordinateurs d'extrémité et l'équipement périphérique auxiliaire existent déjà. iii) Aucune augmentation des effectifs d'opérateurs ou d'analystes-système ne sera nécessaire. En effet, la charge de travail que représente l'exploitation est due principalement aux opérations manuelles exécutées sur les ordinateurs d'extrémité, et elle ne changera guère.

3 page Considerations d'ordre technique L'achèvement du centre CDC par l'adjonction d'un deuxième CDC 7600 est aussi sur le plan technique le moyen le plus efficace de doubler la capacité de calcul électronique. i) Les nouvelles versions du logiciel système mises en place au cours de 1975 en vue d'assurer l'optimisation nécessaire du rendement d'exploitation sont des systèmes types élaborés et suivis par CDC qui permettront également d'utiliser,sans modifications importantes, deux CDC 7600 se partageant deux ordinateurs d'extrémité CDC Schémati-quement, la configuration serait celle représentée sur la figure 1. ii) L'ordinateur CDC 7600 est maintenant bien connu par les opérateurs et les analystes-système; il ne serait pas nécessaire de former à nouveau le personnel. iii) Le nouveau système serait entièrement compatible avec l'installation actuelle et, de ce fait, il ne serait pas nécessaire de modifier les programmes des utilisateurs. iv) Une bien meilleure disponibilité des ordinateurs peut être assurée aux utilisateurs; en effet, si l'une des deux machines 7600 tombe en panne, l'autre peut prendre la relève pour les travaux prioritaires. v) L'installation actuelle a maintenant atteint un niveau acceptable de fiabilité; la moyenne des temps de bon fonctionnement du CDC 7600 est voisine de 10 heures; la reprise après défaillance du matériel ou du logiciel est maintenant rapide et cause rarement des difficultés aux utilisateurs. Il importe également de se rendre compte de la différence technique essentielle existant entre l'adoption de ce deuxième ordinateur et les mises en service du CDC 6600 et du premier CDC 7600, qui ont toutes deux été suivies de longues périodes de difficultés; il s'agissait en effet de matériel et de logiciel tout à fait nouveaux. Un rapprochement peut être fait avec la mise en place du CDC 6400,qui s'est effectuée sans problème et a rapidement permis un accroissement important de la capacité. Une période de mise en route de quelques mois sera cependant nécessaire pour réaliser les principales améliorations dans le domaine de l'exploitation en mode non intégré, qui sera plus complexe. 2.3 Proposition Etant donné la nécessité d'assurer un accroissement important de la capacité de calcul électronique en temps utile pour répondre aux besoins du programme d'expérimentation du SPS, lequel doit commencer à la fin de 1976, un deuxième CDC 7600 devrait être acheté et installé pour la fin de 1975.

4 page 3 CDC a proposé de fournir la nouvelle unité centrale et les disques-système pour un prix d'environ 6,43 millions de dollars US (soit 16,46 millions de francs suisses au cours actuel). Dans le contrat, on insistera particulièrement sur la qualité de l'entretien et de l'assistance technique que devra assurer CDC. 3. AUTRES AMELIORATIONS A APPORTER AUX INSTALLATIONS CENTRALES 3.1 Politique future L'adjonction d'un deuxième CDC 7600 est une mesure qui achève le centre d'ordinateurs CDC dans le sens prévu en 1970, assurant ainsi un doublement de la capacité de calcul électronique d'une façon très économique et efficace. Cependant, à long terme il serait peu raisonnable de continuer à dépendre totalement d'un seul fabricant. De plus, s'il est vrai que les installations de CDC sont sans égales en ce qui concerne la puissance de calcul, cette société a plusieurs années de retard sur la technologie de pointe dans les domaines des systèmes de mémoire de masse et des performances de bandes magnétiques, qui constituent les deux autres secteurs dans lesquels il est essentiel d'améliorer les installations centrales pour répondre aux besoins du programme d'expérimentation. Pour un laboratoire comme le CERN, qui doit traiter un volume de données important, la fiabilité et les performances de l'équipement périphérique, particulièrement des bandes magnétiques, et la disponibilité d'installations spéciales, telles que la mémoire de masse récemment commercialisée par IBM, sont aussi importantes que la capacité de calcul. On considère par conséquent que le moment est venu de faire appel à un autre constructeur en vue de l'acquisition d'une installation d'ordinateurs permettant de répondre aux besoins exposés dans les deux points suivants. 3.2 Bandes magnétiques à hautes performances et mémoire de masse Le document CERN/SPC/368 a souligné la nécessité de disposer de bandes magnétiques fiables et à hautes performances. Les très grandes quantités de données fournies par les expériences exigeront des unités de bandes magnétiques opérant à une densité beaucoup plus élevée que celles actuellement en usage au CERN; d'autres laboratoires ont déjà installé de l'équipement fonctionnant à une densité de 6250 bpi, soit le quadruple. L'autre grande amélioration requise dans ce domaine est une mémoire de masse, assurant un accès en ligne à une capacité équivalant à environ bandes magnétiques, en vue de créer un fichier central

5 page 4 pour le Laboratoire. Il s'agit-là d'un besoin qui devient pressant pour l'exploitation; le nombre de bandes magnétiques en stock, actuellement d'environ , augmente à raison de par année et certains signes indiquent que ce rythme connaît un accroissement important. L'installation de mémoire de masse doit comprendre non seulement la mémoire matérielle et les modules câblés pour la recherche des informations mais également un système évolué de logiciel pour gestion de bibliothèque de programmes; ce dernier sera fourni par le fabriquant et sera exploité sur un ordinateur livré à titre d'élément de l'installation de mémoire de masse. Ce même ordinateur gérera les nouvelles unités de bandes magnétiques à hautes performances car, là encore, nous voulons utiliser le logiciel d'exploitation type fourni par le fabriquant pour la commande directe de ces unités de bandes magnétiques. Ces améliorations dans la manipulation et l'emmagasinage des données deviendront essentielles après le démarrage du programme d'expérimentation du SPS. 3.3 Echantillonnage des données à réponse_rapide pour les expériences Il a été souligné qu'il s'agit-là d'un élément particulièrement important du service devant être assuré par l'installation du CERN. Au cours de 1978, les expériences dans la zone Nord du SPS commenceront à fournir une part importante des tâches d'échantillonnage de données dévolues au centre CDC (deux 7600 non intégrés), et ce, dans des proportions susceptibles de compromettre gravement le fonctionnement des nombreux autres services qui doivent être assurés par le centre; il est par conséquent proposé que la puissance du nouvel ordinateur qui sera mis en place soit telle qu'à partir de 1978 celui-ci puisse assumer une partie de ces tâches, en assurant au début un service déterminé pour un ensemble limité d'utilisateurs, par exemple en desservant certaines expériences dans la zone Nord. Cet ordinateur constituerait une base pour de nouvelles améliorations qui pourraient se révéler nécessaires au-delà de la période de cinq ans envisagée ici. 3.4 Résumé Il est proposé de faire appel à un autre fabricant pour la fourniture d'un ordinateur gérant des bandes magnétiques à haute densité ainsi qu'une mémoire de masse, et capable d'assumer une partie des tâches d'échantillonnage de données au cours de Les spécifications et une enquête préliminaire auprès des fabricants sont en cours de préparation; la livraison de l'ordinateur de base devrait avoir lieu à la fin de 1976.

6 Page 5 Cet équipement vient augmenter la capacité doublée par l'installation d'un deuxième CDC 7600 en vue de répondre, de la manière la plus efficace, aux besoins décrits dans le document CERN/SPC/368. Le deuxième CDC 7600 assure également les conditions d'exploitation permettant au service de calcul électronique de s'acquitter de ses obligations permanentes, tout en procédant à une mise en service régulière et efficace de l'équipement d'un autre constructeur. Cette mise en service pourra ainsi s'effectuer progressivement; ce nouvel équipement assurera un service déterminé et n'aura pas à supporter dès le début une part importante du volume total des tâches. 4. RESEAU DE TRANSMISSION DE DONNEES Le rôle du réseau de transmission de données dans l'amélioration de l'efficacité de l'emploi des ordinateurs au CERN par mise à disposition de dispositifs de transmission entre les ordinateurs répartis sur le Laboratoire, tant pour le transfert de fichiers que pour la transmission d'échantillons de données, a été décrit dans la première partie. Ce réseau est essentiellement une structure modulaire pouvant être installée par étapes. Des appels d'offres ont été envoyés pour la fourniture d'éléments pour la première phase,au cours de laquelle il s'agit, en priorité, de mettre en place un dispositif de transmission de données entre les ordinateurs centraux et un ordinateur de desserte des zones d'expérimentation qui sera installé dans la zone Nord du SPS; ce dispositif doit être prêt pour janvier Un stade ultérieur consisterait à établir des liaisons, par l'intermédiaire des lignes des P & T, entre les ordinateurs et terminaux du réseau du CERN et les ordinateurs d'autres laboratoires. Les dépenses pour la première phase sont estimées à environ 3,2 millions de francs suisses. L'ensemble du projet, tel qu'il est actuellement envisagé, pourrait coûter environ 8,5 millions de francs suisses, y compris six petits ordinateurs auxiliaires installés dans les zones d'expérimentation. 5. CONSIDERATIONS D'ORDRE BUDGETAIRE Une amélioration de l'installation centrale de calcul électronique en vue de desservir les programmes du PS et des ISR avait été initialement prévue pour 1974 mais a été ensuite reportée, en raison des économies décidées dans le programme du Laboratoire I, d'abord à 1976 lorsque le site de Meyrin a été choisi pour le SPS (CERN/FC/1391), et ensuite à 1978 par suite des économies imposées en 1973 (CERN/FC/1636). 75/39/5/f

7 page 6 En revanche, des crédits ont été réservés dans les prévisions budgétaires du Laboratoire I pour la desserte par ordinateur des expériences du programme du SPS. Cette question est exposée dans le document traitant des travaux préparatoires en vue des expériences avec le SPS présenté au Comité des Directives scientifiques en décembre 1973 (CERN/1118). Le montant total des crédits prévus était de 40 millions de francs suisses (prix de 1973), partagés (arbitrairement) entre les zones Ouest et Nord. Lors de l'examen, effectué au cours de l'année dernière, des besoins de l'ensemble du Laboratoire en matière de calcul électronique, dans lesquels ceux du programme du SPS occupent une place prédominante, il est apparu clairement que la façon la plus efficace et la plus économique de satisfaire les besoins essentiels de l'ensemble du programme consiste à réaliser les améliorations exposées ci-dessus, et cela est vrai aussi bien sur le plan financier que sur celui des effectifs. De cette façon, les besoins de l'ensemble du Laboratoire en matière de calcul électronique au cours des cinq prochaines années devraient être satisfaits moyennant une dépense compatible avec les prévisions budgétaires. Les améliorations seront réalisées dans les limites du plafond actuel des effectifs de la Division DD. 6. RECAPITULATION DES AMELIORATIONS PROPOSEES ET LEUR REALISATION i) Installation d'un deuxième CDC 7600 pour la fin de 1975; l'approbation du Comité des Finances a été demandée pour l'achat par un marché de gré à gré. ii) Mise en place d'une installation de calcul (non CDC) gérant une mémoire de masse et des bandes magnétiques à hautes performances et assurant, pendant 1978, l'échantillonnage des données pour des expériences déterminées. Les spécifications et les enquêtes préliminaires auprès de fabricants sont en préparation; l'installation de calcul de base et les bandes doivent être installées avant la fin de 1976 et la mémoire de masse en iii) Réseau de transmission de données; des soumissions ont été demandées pour la première étape. Il est demandé au Comité des Directives scientifiques de donner son soutien aux améliorations proposées. 75/39/5/f

8 79/39/5/f FIGURE 1: SCHEMATIC CONFIGURATION a) FULL LINES: PRESENT CENTRAL COMPUTER SYSTEM CDC 7600/6500/6400 b) DOTTED LINES: ADDITIONS FOR SECOND CDC 7600 CERN/SPC/368/Add. page 7