1 Introduction
Depuis plusieurs années les Universités scientifiques grenobloises, l’Institut National Polytechnique de Grenoble, l’Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique, l’Université Joseph Fourier, en particulier l’institut d’Informatique et de Mathématiques Appliquées de Grenoble et l’Observatoire de Grenoble, mènent une réflexion sur de l’accès aux moyens de calcul pour la modélisation numérique des phénomènes mathématiques, physiques, chimiques ou biologiques. Cet accès s’articule autour de :

• Notre participation et notre soutien au partenariat régional avec le CEA pour l'accès de nos laboratoires à son centre de calcul.
• Le recours des laboratoires aux centres de calcul nationaux (IDRIS, CINES).
• Le développement de centres de calcul de type méso-informatique au sein de nos Universités comme le  SCCIOG (Service Commun de Calcul Intensif de l’Observatoire de Grenoble, dirigé par Françoise Roch et Pierre Valiron) ou la plate-forme MIRAGE (Méso-Informatique Répartie pour des Applications en Géophysique et en Environnement, dirigée par Eric Blayo et Christophe Messager) de la communauté de la modélisation de l’environnement et du climat.
• L’expérimentation et de développement de techniques informatiques pour le calcul distribué (projets autour de l’IBM SP1 du LMC-IMAG suivi maintenant du projet de grappe de 200PC dirigé par Brigitte Plateau et Philippe Augerat).
• Des projets de formation des étudiants du second cycle à la modélisation et au calcul scientifique dans plusieurs disciplines (mathématique, physique, mécanique,...) sur des plates formes informatiques CARISM (serveur associé à des terminaux graphiques et des logiciels scientifiques).

Malgré le départ annoncé des moyens de calcul du CEA de Grenoble vers la région Parisienne, nous sommes convaincus de la nécessité d’encourager le partenariat régional autour du centre de calcul du CEA. C’est une chance, pour les laboratoires des universités de la région Rhône Alpes, d’avoir un accès souple à des moyens de calcul d'une dimension nationale. Cette souplesse d’accès continue d’être essentielle pour la préparation des demandes de temps de calcul auprès de l’IDRIS et du CINES. Cependant, une partie des besoins en matière de calcul restent mal couverts par les centres nationaux. Les solutions de type intermédiaire peuvent avoir un rapport performance sur prix bien meilleur que les " supercalculateurs " pour des temps de calcul raisonnables, voire meilleurs pour certaines applications. Les machines de dimension nationale doivent être déchargées des phases de développement et de test. Enfin, les techniques de modélisation et du calcul intensif doivent être diffusées au sein des communautés qui n’y sont pas familiarisées alors que leurs problèmatiques scientifiques s’ouvrent maintenant largement vers le calcul numérique intensif : c’est particulièrement le cas dans le domaine des sciences du vivant (biologie, génétique, santé).

Des regroupements de laboratoires ont démontré que des projets de calcul intensif, basés sur des matériels de type intermédiaire entre les machines des centres nationaux et les petits équipements des laboratoires, pouvaient très efficacement répondre à des besoins de calcul. Le SCCIOG et la plate forme MIRAGE en sont de parfaits exemples. La modélisation et le calcul intensif induisent de nombreuses collaborations entre biologistes, chimistes, mathématiciens, médecins, numériciens, physiciens. L'Atelier de Modélisation, séminaire trimestriel organisé par Philippe Peyla de l'Institut de la Matière Condensé illustre bien l'intérêt de regrouper mathématiciens et physiciens autour des problèmes de modélisation et de simulation numérique. L'essor des bases de données et des opérations complexes qu'elles effectuent, de la modélisation et du calcul en biologie et médecine, implique le recours à des moyens de calcul puissants. De plus, la mise en commun de compétences et leur coordination permet des économies d’échelle et contribue à une meilleure cohérence et performance globale. Nous citons par exemple le CRIP (Centre de Ressources Informatiques et de Proximité) de l'UJF dirigé par Jacques Eudes et la structure RMI (Réseau et Moyens Informatiques) de l’IMAG dirigé Pierre Laforgue.

Pour toutes ces raisons, nous avons demandé depuis le printemps 1998 aux utilisateurs de nos universités d’exprimer leurs besoins en matière de calcul et d’élaborer des projets associés. Cette enquête a permis de confirmer l'intérêt fort de la communauté scientifique Grenobloise pour le calcul intensif. L'UJF a donc mis le thème du calcul intensif comme prioritaire dans le Contrat de Plan Etat Région. En 1999 deux projets ont obtenu un soutien du MENRT (dans le cadre de l’appel à projet de Guy René Perrin, pour l’équipement en matière de calcul) et du COMI CNRS : Le SCCIOG (Service Commun de Calcul Intensif de l’Observatoire de Grenoble) et la plate forme MIRAGE (Méso-Informatique Répartie pour des Applications en Géophysique et en Environnement). Le projet de Grappe de 200PC de la communauté de l'informatique et du parallélisme a reçu un soutien du MENRT et a continué son expérimentation des différentes solutions (en particulier au niveau des réseaux d’interconnexion) pendant la phase de bouclage du financement du projet. Enfin les autres projets en gestation ont mûri et sont prêt à démarrer : CECIC (Centre d’Expérimentation pour le Calcul Intensif en Chimie), BioIMAGe (Biologie Informatique, Imagerie, Modélisation et Analyse Génétique) et PhyNum(Physique Numérique).

Pendant cette première phase de développement des projets CIMENT nous avons:

- Donné, au niveau du campus, une priorité aux projets CIMENT pour le déploiement des réseaux rapides (GigaBit). Le CRIP met en place une migration du réseau fédérateur de l'UJF de la technologie 10/100 vers la technologie 100/1000. Cette évolution nécessite la pose à certains endroits (contraintes de distance) de fibres monomodes et le déploiement de matériels actifs de technologie "Gigabit". Les projets de calcul intensif bénéficient du déploiement de ces technologies.
- Mis en place un conseil scientifique qui joue le rôle de comité de suivi et de pilotage du projet CIMENT (Sa première réunion a eu lieu le 28 septembre 2000, cf. http://ujf-grenoble.fr/CIMENT ; la seconde réunion aura lieu le 27 septembre 2001)
- Mis en place un séminaire trimestriel (cf. http://ujf-grenoble.fr/CIMENT)
- Soutenu le projet MIRAGE par la création d’un poste d’Ingénieur de Recherche UJF. Au niveau de la politique d'attribution des postes, l'UJF retient comme critère d'affectation l'aspect fédérateur des projets. Les projets de calcul intensifs mettent en commun des moyens et des compétences. Ils bénéficient donc du soutien de l'UJF en matière de postes d'ingénieurs. Les postes d’ingénieurs pour la mise en place et le maintien des matériels et logiciels restent un point dur du projet CIMENT malgré les soutiens des différents organismes (Philippe Augerat a obtenu un poste d’IR à l’INPG qui lui permet, malgré ses charges d’administration informatique à l’ENSIMAG de poursuivre à temps partiel le projet de grappe de PC ; un poste d’AI CNRS affiché comme AFIP pour le laboratoire TIMC avec le soutien de l’IMAG, devrait permettre à Guy Bourrel de dégagger plus de temps pour le projet BioIMAGe).
- Contribué à la structuration des projets de calcul au niveau des universités grenobloises. Ainsi, le projet " Couplage modélisation hydrologique et météorologique " de G.M. Saulnier et B.Galabertier, s’est associé au projet MIRAGE. Les projets d’analyse génétique spatialisée de Taberlet et de biologie informatique se sont associés au projet d’imagerie médicale pour donner le projet BIoIMAGe. Le projet PhyNum pourrait s’associer au SCCIOG d’ici son déploiement. L’intérêt de tels regroupements est évident en terme d’économie d’échelle engendrée au niveau des ingénieurs mais aussi des interactions scientifiques qu’ils favorisent. Enfin, le projet de calcul de la communauté des chimistes a été un élément structurant qui a conduit à la création du CECIC.
- Participé à la journée CINES-IDRIS de l’automne 1999 par un exposé du projet de CIMENT et plus particulièrement du SCCIOG, ainsi qu’a celle de l’automne 2000.
- Proposé une formation doctorale transversale au Calcul Haute Performance sous la forme de deux modules : une introduction aux concepts et outils du calcul distribué (architectures, optimisation de code, MPI, OPEN MP) d’une part et une formation à la modélisation et au calcul intensif d’autre part. Le second module s’appuie sur le premier pour proposer des TP de résolution de problèmes de physique, de chimie, etc., dont la modélisation numérique est présenté dans le cadre d’un cours précédent le TP.

Dans la partie suivante, nous présentons les fiches de tous les projets de CIMENT.

• Les deux premiers projets (SCCIOG et MIRAGE) viennent d’être financés (principalement par le MENRT et le CNRS).
• Le projet de grappe de 200 PC a été soutenu à hauteur de 800kF par le MENRT et doit boucler son financement dans le cadre du CPER afin de démarrer son achat de grappe de PC en 2001.

• Les deux projets suivants (CECIC et BIoIMAGe) sont prêts pour un démarrage dès l’an 2001 (avec une opération en deux phases pour BIoIMAGE).
• Le projet de PhyNum est programmé pour un démarrage en 2002 (ce qui laisse le temps de mûrir l’étude d’un couplage de ce projet avec le SCCIOG).