Stockage de données

Le Dr Whitehead et le Dr Plumer utilisent le calcul informatique de pointe pour trouver de nouvelles façons de stocker plus de données dans un espace plus restreint.

Data Storage research Compute Canada

Anglais

Dr John WHITEHEAD data storage researchDr Martin PLUMER data storage research

John Whitehead (Ph. D.) et Martin Plumer (Ph. D.)
Département de physique et d’océanographie, Université Memorial

Domaine de recherche
Messieurs Whitehead et Plumer utilisent des modèles théoriques et numériques pour étudier la physique pure dans des applications très concrètes. Par exemple, leurs travaux sur les propriétés des couches minces magnétiques — à la base de nombreux dispositifs de stockage des données — pourraient déboucher sur la création de dispositifs plus rapides, plus denses et moins énergivores pour le stockage de données ou les calculs. Avant son arrivée à l’Université Memorial, en 2005, Martin Plumer a travaillé sept ans dans l’industrie des disques durs.

Pertinence de la recherche
Les consommateurs s’attendent à ce que les disques durs stockent plus de données et coûtent moins cher avec chaque nouvelle génération. Cependant, les technologies actuelles sont sur le point d’atteindre les limites physiques de la loi de Kryder, équivalent de la loi de Moore pour le stockage magnétique. L’industrie se tourne donc de plus en plus vers les chercheurs universitaires qui ont accès aux installations de calcul informatique de pointe dans l’espoir qu’ils découvrent de nouvelles méthodes avec lesquelles on pourrait condenser plus de données dans un espace encore plus réduit.

Monsieur Plumer, pourquoi avoir laissé Seagate, à Minneapolis, et être venu à l’Université Memorial?
Plumer: C’était certes un grand pas, mais l’idée d’avoir toute la puissance de calcul d’ACEnet à ma disposition était un attrait puissant. On m’a aussi donné la chance de diriger le programme de maîtrise en calcul scientifique de l’université, le seul en existence dans les provinces de l’Atlantique. Ce programme tire un grand parti des vastes ressources informatiques d’ACEnet et de Calcul Canada.

Vos recherches portent sur la science pure, mais avec des applications très tangibles. À quels enjeux l’industrie se bute-t-elle actuellement dans le domaine du stockage des données?
Whitehead: Depuis les années 1970, l’industrie multiplie les efforts pour rétrécir ce qu’il est possible de mettre dans un disque dur. À présent, elle cherche des idées qui lui permettraient sinon d’augmenter de façon appréciable, du moins d’accroître modestement, mais de manière soutenue, cette capacité de stockage au cours des dix années à venir. Le problème n’est pas simple.

Vous poursuivez des recherches en collaboration avec Western Digital depuis près de cinq ans. Pourquoi cette entreprise majeure de Californie s’est-elle tournée vers l’Université Memorial?Whitehead: Nous travaillions sur des problèmes très semblables à ceux qui retiennent l’attention de l’industrie de l’enregistrement magnétique. Nous possédions aussi le savoir-faire. Martin a acquis une grande expérience en magnétisme et en informatique en travaillant chez Seagate. Il entretenait par ailleurs de solides relations avec l’industrie.

Que tire Western Digital de vos recherches?
Plumer:
Ils attendent surtout de nous des modèles numériques dont on se servira pour étudier combien de bits il est possible de stocker sur un pouce carré de disque, ce qu’on appelle la densité surfacique, car c’est ce paramètre qui détermine le coût modique du stockage de l’information. Nous débutons avec de très gros calculs qui exigent des superordinateurs afin de modéliser les différents scénarios. Ensuite, nous simplifions les modèles pour que l’industrie puisse s’en servir. Donc, au lieu de créer puis tester dix prototypes, ce qui demanderait des mois et coûterait des millions, l’entreprise réalise ses essais sur un ordinateur en l’espace de quelques semaines et à une fraction du coût.

Auriez-vous pu élaborer de tels modèles sans l’infrastructure d’ACEnet et de Calcul Canada?
Plumer:
Non, pas dans les délais requis par l’industrie, qui sont habituellement de six mois. Si nous n’avions eu que nos propres ordinateurs pour travailler, il y a longtemps que Western Digital nous aurait laissé tomber.

Quels sont les avantages du calcul informatique de pointe?
Whitehead:
La sécurité importe énormément à Western Digital. En fait, ils ont déjà eu recours aux ordinateurs d’ACEnet, mais avant, ils ont posé beaucoup de questions sur la sécurité. Ils ont été suffisamment épatés pour décider d’aller de l’avant.

Vous servez-vous des ressources de Calcul Canada pour d’autres projets?
Plumer:
Nous utilisons beaucoup ACEnet pour un gros projet sur un matériau magnétique dont on se sert dans les transducteurs des disques durs (le dispositif électronique qui convertit l’énergie d’une forme à une autre). Ce projet nécessite d’énormes simulations, car il faut étudier les pellicules minces entrant dans la fabrication des disques durs à l’échelle de l’atome. Nous devons d’abord comprendre les fondements physiques de la chose. Cela fait, nous créerons un modèle adapté à l’ingénierie, dont un concepteur en entreprise pourra se servir sur son ordinateur.
Whitehead: En ce qui me concerne, avoir accès à ces installations a transformé ma vie. Je ne parle pas seulement des cycles de calcul, je parle aussi du personnel de soutien aux centres régionaux et à Calcul Canada. Savoir également que cette puissance de calcul parallèle existera encore pour au moins cinq ans. Cela nous permet de nous associer à l’industrie en sachant qu’il ne s’agit pas d’une collaboration éphémère.

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