Historique
Le site de Québec du CLUMEQ est aménagé dans le silo d'un ancien accélérateur de particules de type Van De Graaff. Construit dans les années soixante, cet accélérateur était encore fonctionnel en 2006, bien que totalement désuet pour la recherche. L'Université Laval voulait procéder au déclassement de cette installation nucléaire depuis plusieurs années et se demandait quoi faire avec son silo qui se trouvait par ailleurs dans un piètre état.
 Salle informatique (PDP-15) |
 Salle de contrôle |
 Vue extérieure (circa 1965) |
 Tige de l'accélérateur |
 Détails internes |
 Salle des cibles |
En 2005, la FCI annonce son nouveau programme de plateforme nationale dont la première instanciation était pour le calcul scientifique de haute performance. Le projet du CLUMEQ à cette époque était d'aménager une salle de serveurs conventionnelle, avec plancher surélevé, dans la salle des cibles de l'accélérateur, une grande salle en sous-sol du silo, où les physiciens effectuaient leurs expériences. En 2007, lorsque le design de la salle débute, c'est le scénario principal sur lequel se pencha une équipe de consultants formée d'un architecte et de trois ingénieurs respectivement spécialisés en structure, en mécanique/électricité et en efficacité énergétique:
- Daniel Denis, architecte (Groupe Compas);
- Lucien Viel, ing. (Genivar Inc.);
- Denis Lemieux, ing. (Techniconfor Inc.);
- Pierre Lévesque, ing. (Enerpro Inc.).
À cette équipe de consultants s'ajouta également les personnes suivantes:
- Jean L'Heureux, ing., chargé de projet pour l'Université Laval;
- Régis Morasse, architecte de l'Université Laval;
- Alexandre Frenière, à l'époque architecte stagiaire auprès de Daniel Denis, c'est lui qui dessine tous les concepts, puis les plans d'architecte et, finalement, qui effectue la surveillance des travaux de construction;
- Guy Dumas, ing., professeur au Département de génie mécanique, a supervisé l'étude du comportement thermique du concept cylindrique;
- Mathieu Olivier, à l'époque étudiant de Guy Dumas qui effectua les simulations numériques pour l'étude du comportement thermique;
- Nicolas Dubé, à l'époque étudiant au doctorat sous la supervision de Marc Parizeau, engagé par le CLUMEQ en tant que conseiller spécial, c'est lui qui fournit toute l'expertise relative à l'architecture des superordinateurs;
- Marc Parizeau, professeur et directeur adjoint du CLUMEQ, responsable scientifique du site de Québec.
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C'est suite à une visite du silo par Nicolas Dubé et Marc Parizeau qu'une idée un peu saugrenue fit son apparition: installer l'ordinateur à l'intérieur du silo au lieu de la salle des cibles, en agençant les cabinets de serveurs en cercle sur plusieurs niveaux. Ainsi, on obtiendrait une topologie cylindrique où le cœur du cylindre correspondrait à une allée chaude unique et la zone annulaire périphérique correspondrait à une allée froide également unique. La motivation derrière ce concept était multiple:
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Cette idée originale, jamais réalisée auparavant, comportait cependant de nombreux défis. Au total, une douzaine de concepts distincts furent étudiés durant une période d'environ un an, avant de converger vers la solution finale. Comment procéder à la climatisation du lieu? Où placer toute la mécanique requise? Comment y effectuer la distribution électrique? Comment accéder aux étages? Etc. Bref, de nombreuses difficultés techniques reliées à l'exiguïté et à la particularité des lieux, accentuées par la nécessité de respecter un Code du bâtiment n'ayant absolument pas été conçu dans l'optique d'un tel projet.
Malgré tous les obstacles, l'équipe de conception convergea vers un concept final et la préparation des plans et devis pu débuter en janvier 2008. Elle dura environ cinq mois et aboutit à la publication en juin suivant d'un appel d'offres publique pour le choix de l'entrepreneur général (Construction Marc Drolet inc.). Celui-ci fût sélectionné en août 2008 et les travaux de construction débutèrent dès septembre 2008. Ils se terminèrent en mai 2009.
Concept final
Le concept final inclut les éléments suivants:
- un aménagement des serveurs sur trois niveaux;
- des planchers de caillebotis entre chaque niveau;
- le système de refroidissement principal au sous-sol, sous le plancher du premier niveau;
- un système d'apport d'air frais surdimensionné pour permettre le refroidissement partiel de la grappe en utilisant l'air froid extérieur; ce système est installé en mezzanine au dessus du troisième niveau;
- selon les saisons et les besoins de chauffage du campus, la capacité de recycler la chaleur produite par la grappe de calcul;
- un système interne de ventilation permettant de maintenir une pression positive entre l'anneau froid extérieur et le cœur chaud intérieur de la grappe.
Spécifications techniques
- Jusqu'à 56 cabinets sur trois niveaux;
- Jusqu'à 1.2 mégawatts de capacité électrique/refroidissement;
- Jusqu'à 132,500 CFM de capacité de ventilation;
- Système de refroidissement gratuit partiel;
- Système de récupération de chaleur.
