OpenIPMC: Inovação Brasileira no Grande Colisor de Hádrons
Um equipamento revolucionário desenvolvido no Brasil, o OpenIPMC, será o primeiro controlador de gerenciamento totalmente aberto da eletrônica dos detectores do Grande Colisor de Hádrons (LHC). Este dispositivo resulta de uma colaboração entre o São Paulo Research and Analysis Center (SPRACE) e a Lynx Tecnologia Eletrônica e será implementado em 1.000 placas no Compact Muon Solenoid (CMS), um dos principais detectores do colisor, além de também ser utilizado no detector Atlas.
O LHC é um anel subterrâneo com 27 quilômetros de circunferência, onde feixes de prótons colidem em altíssimas energias para investigar a estrutura fundamental da matéria e do universo. A construção foi realizada pela Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN), na fronteira entre a Suíça e a França.
A Contribuição do SPRACE
O SPRACE é um centro de pesquisa focado em ciência básica, computação de alto desempenho e inovação digital, criado em 2003 com o apoio da FAPESP. O centro possibilita a participação de pesquisadores em física de altas energias do Estado de São Paulo na colaboração CMS.
O Papel do IPMC no Gerenciamento Eletrônico
Um IPMC (Intelligent Platform Management Controller) é essencial para o gerenciamento de placas eletrônicas em sistemas de alto desempenho. Ele monitora temperatura, voltagem e corrente elétrica, além de controlar estados de operação e integrar componentes diversos, garantindo a estabilidade e confiabilidade do funcionamento em ambientes críticos. No LHC, o IPMC coordena as unidades de sensoriamento das colisões com as unidades de processamento, convertendo dados em informações úteis para os pesquisadores.
O Desafio dos Fornecedores Privados
Tradicionalmente, os IPMCs eram fornecidos por grandes empresas privadas, limitados por acordos de confidencialidade que tornavam ajustes complexos e custosos. O desenvolvimento do OpenIPMC permite que os pesquisadores tenham maior liberdade para configurar e adaptar o sistema, eliminando esses gargalos.
Inovações Abertas e Desempenho Máximo
“O OpenIPMC rompeu uma importante barreira: hardware, firmware e software são abertos”, afirma Sérgio Novaes, professor titular da Unesp e coordenador do SPRACE. Este dispositivo será parte de uma arquitetura eletrônica chamada ATCA (Advanced Telecommunications Computing Architecture), usada em diversas áreas como física de partículas, computação quântica e engenharia aeroespacial.
Impactos do Tracker do CMS
O tracker do CMS é um detector sofisticado que registra a trajetória das partículas nas colisões. Ele é dividido em front-end e back-end, com aproximadamente 1.000 placas que necessitam de gerenciamento do OpenIPMC.
A Lynx Tecnologia Eletrônica, fundada por docentes da Escola Politécnica da USP, já entregou o primeiro lote de 100 placas para testes e está preparando a fabricação das 1.100 unidades necessárias para o CMS. “Isso demonstra a capacidade da indústria brasileira em atender a padrões internacionais”, destaca Luiz Antonio Coelho.
Expansão do OpenIPMC
O desenvolvimento do OpenIPMC começou em 2019 sob a liderança do físico italiano Luigi Calligaris. Embora projetado para o CMS, o dispositivo já chamou a atenção do detector Atlas. Além disso, o OpenIPMC está sendo implementado em projetos relacionados à computação quântica e busca de neutrinos, ganhando interesse em setores como defesa e fusão nuclear.
Desafios no LHC e Futuro Promissor
Com até 200 vértices de colisão simultâneos, o CMS enfrenta um enorme desafio na análise de dados. O OpenIPMC é crucial para garantir o funcionamento contínuo e eficaz do sistema de 1.000 placas, contribuindo para a inovação tecnológica brasileira.
Os pesquisadores do SPRACE acreditam que o OpenIPMC transforma o Brasil em um fornecedor de tecnologia crítica na fronteira do conhecimento científico, elevando a reputação do país no cenário global.
Informações da Agência FAPESP