{"id":92558,"date":"2025-09-30T03:25:10","date_gmt":"2025-09-30T03:25:10","guid":{"rendered":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/92558\/"},"modified":"2025-09-30T03:25:10","modified_gmt":"2025-09-30T03:25:10","slug":"dispositivo-desenvolvido-no-brasil-e-peca-chave-no-upgrade-do-lhc","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/92558\/","title":{"rendered":"Dispositivo desenvolvido no Brasil \u00e9 pe\u00e7a-chave no upgrade do LHC"},"content":{"rendered":"

\n Inova\u00e7\u00e3o\n <\/p>\n

Dispositivo desenvolvido no Brasil \u00e9 pe\u00e7a-chave no upgrade do LHC<\/p>\n

OpenIPMC garante o funcionamento confi\u00e1vel da tomada de dados de detectores do Grande Colisor de H\u00e1drons<\/p>\n

\n Inova\u00e7\u00e3o\n <\/p>\n

Dispositivo desenvolvido no Brasil \u00e9 pe\u00e7a-chave no upgrade do LHC<\/p>\n

OpenIPMC garante o funcionamento confi\u00e1vel da tomada de dados de detectores do Grande Colisor de H\u00e1drons<\/p>\n

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Detalhe do tracker, subdetector do Compact Muon Solenoid (CMS) que registra a trajet\u00f3ria das part\u00edculas logo ap\u00f3s as colis\u00f5es (foto: Cern\/divulga\u00e7\u00e3o)<\/p>\n

Jos\u00e9 Tadeu Arantes | Ag\u00eancia FAPESP<\/strong> \u2013 Um equipamento concebido e fabricado no Brasil ser\u00e1 o primeiro controlador de gerenciamento totalmente aberto para a eletr\u00f4nica de detectores do Grande Colisor de H\u00e1drons (LHC<\/strong><\/a>, na sigla em ingl\u00eas), o maior acelerador de part\u00edculas do mundo. O OpenIPMC \u00e9 resultado de parceria entre o S\u00e3o Paulo Research and Analysis Center (SPRACE<\/strong><\/a>) e a empresa Lynx Tecnologia Eletr\u00f4nica e ser\u00e1 usado em 1.000 placas no Compact Muon Solenoid (CMS<\/strong><\/a>), um dos dois principais detectores do colisor \u2013 e tamb\u00e9m no Atlas<\/strong><\/a>, outro detector multiprop\u00f3sito. O LHC \u00e9 um anel subterr\u00e2neo de 27 quil\u00f4metros de circunfer\u00eancia<\/strong><\/a>, onde feixes de pr\u00f3tons colidem em alt\u00edssimas energias. Seu objetivo \u00e9 investigar a estrutura fundamental da mat\u00e9ria e do Universo. Foi constru\u00eddo pela Organiza\u00e7\u00e3o Europeia para a Pesquisa Nuclear (Cern<\/strong><\/a>, na sigla oficial em franc\u00eas) na fronteira entre Su\u00ed\u00e7a e Fran\u00e7a.<\/p>\n

O SPRACE \u00e9 um centro de pesquisa que atua nas \u00e1reas de ci\u00eancia b\u00e1sica, computa\u00e7\u00e3o de alto desempenho e inova\u00e7\u00e3o digital. Criado em 2003 com apoio da FAPESP<\/strong><\/a>, o centro viabiliza a participa\u00e7\u00e3o de pesquisadores em f\u00edsica de altas energias do Estado de S\u00e3o Paulo na colabora\u00e7\u00e3o CMS.<\/p>\n

Um IPMC (Intelligent Platform Management Controller) \u00e9 um dispositivo de gerenciamento inteligente que supervisiona placas eletr\u00f4nicas em sistemas de alto desempenho. Monitora temperatura, voltagem, intensidade de corrente el\u00e9trica e mensagens de erro, al\u00e9m de controlar estados de opera\u00e7\u00e3o (ligar, desligar, reiniciar) e integrar diferentes componentes. \u00c9 fundamental para garantir que milhares de placas funcionem de forma est\u00e1vel em ambientes cr\u00edticos. No LHC, o IPMC \u00e9 componente-chave para coordenar as unidades de sensoriamento das colis\u00f5es com as unidades de processamento, que traduzem os dados em informa\u00e7\u00f5es \u00fateis aos pesquisadores.<\/p>\n

O problema, at\u00e9 recentemente, era que os IPMCs estavam sendo providos por empresas privadas de grande porte e sujeitos a acordos de confidencialidade (NDAs, na sigla em ingl\u00eas). Cada ajuste, grande ou pequeno, exigia a interven\u00e7\u00e3o da empresa fornecedora, o que criava gargalos de tempo e custos \u2013 e exasperava os pesquisadores. A solu\u00e7\u00e3o encontrada foi desenvolver um IPMC aberto, permitindo que pesquisadores configurem e adaptem o sistema livremente. Esse foi o gatilho para a cria\u00e7\u00e3o do OpenIPMC.<\/p>\n

\u201cO OpenIPMC rompeu uma importante barreira: hardware, firmware e software s\u00e3o abertos. Ele ser\u00e1 um componente fundamental de um sistema que processa on-line 100 terabits de dados experimentais por segundo, minimiza falhas e assegura opera\u00e7\u00e3o cont\u00ednua, permitindo que as colis\u00f5es do LHC sejam observadas com o experimento sempre em m\u00e1ximo desempenho\u201d, diz o f\u00edsico S\u00e9rgio Novaes<\/strong><\/a>, professor titular da Universidade Estadual Paulista (Unesp) e coordenador do SPRACE.<\/p>\n

O dispositivo \u00e9 parte essencial da arquitetura eletr\u00f4nica ATCA (Advanced Telecommunications Computing Architecture), respons\u00e1vel pelas fun\u00e7\u00f5es do tracker (rastreador), que registra a trajet\u00f3ria das part\u00edculas logo ap\u00f3s as colis\u00f5es no CMS \u2013 cujo upgrade custar\u00e1 US$ 120 milh\u00f5es. Padr\u00e3o internacional de arquitetura eletr\u00f4nica criada inicialmente para telecomunica\u00e7\u00f5es, a ATCA \u00e9 hoje usada em \u00e1reas que exigem alta confiabilidade e grande largura de banda, como f\u00edsica de part\u00edculas, computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica e engenharia aeroespacial. As funcionalidades da ATCA dependem criticamente do desempenho do IPMC.<\/p>\n

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\nTracker do CMS:\u00a0atualiza\u00e7\u00e3o bilion\u00e1ria do LHC vai permitir a detec\u00e7\u00e3o de fen\u00f4menos ainda mais raros, mas tamb\u00e9m aumentar o desafio de analisar at\u00e9 200 colis\u00f5es simult\u00e2neas de part\u00edculas em cada evento (foto: Cern\/divulga\u00e7\u00e3o)<\/p>\n

\u201cO tracker do CMS \u00e9 um detector extremamente sofisticado que determina a trajet\u00f3ria das part\u00edculas produzidas nas colis\u00f5es, fornecendo informa\u00e7\u00f5es cruciais sobre carga, momento e v\u00e9rtices de decaimento. O sistema \u00e9 dividido em duas partes: o front-end \u2013 m\u00f3dulos sensores instalados na caverna experimental, junto ao detector \u2013 e o back-end \u2013 a eletr\u00f4nica de alimenta\u00e7\u00e3o, leitura, sincroniza\u00e7\u00e3o, pr\u00e9-processamento, trigger [sistema respons\u00e1vel por decidir, em tempo real, quais colis\u00f5es devem ser registradas e quais podem ser descartadas] e controle. O back-end utiliza cerca de 750 placas no tracker e 250 placas em outros subdetectores, totalizando 1.000 placas que necessitam de gerenciamento. \u00c9 a\u00ed que entra o IPMC. Ele garante o funcionamento confi\u00e1vel desse sistema. Em resumo, ele \u00e9 o \u2018gerenciador\u2019 que assegura a confiabilidade do detector\u201d, detalha Novaes.<\/p>\n

A Lynx Tecnologia Eletr\u00f4nica, fundada por docentes da Escola Polit\u00e9cnica da Universidade de S\u00e3o Paulo (Poli-USP), j\u00e1 entregou o primeiro lote de 100 placas ao Cern, para testes, e prepara a fabrica\u00e7\u00e3o de 1.000 unidades para o CMS, sob supervis\u00e3o do professor Luiz Antonio Coelho<\/strong><\/a>, da Poli. \u201cFabricar as 1.100 unidades do OpenIPMC para o Cern representa n\u00e3o apenas um marco t\u00e9cnico, mas tamb\u00e9m demonstra a capacidade da ind\u00fastria brasileira de atender aos mais rigorosos padr\u00f5es internacionais\u201d, celebra Coelho.<\/p>\n

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\nPrimeiro lote de placas OpenIPMC:\u00a0vers\u00e3o aberta do IPMC, desenvolvida no Brasil pelo SPRACE em parceria com a empresa Lynx. Diferentemente das solu\u00e7\u00f5es propriet\u00e1rias, permite que pesquisadores acessem, modifiquem e adaptem livremente hardware, firmware e software, acelerando a inova\u00e7\u00e3o cient\u00edfica e tecnol\u00f3gica\u00a0(foto: Cern\/divulga\u00e7\u00e3o)<\/p>\n

O Brasil \u00e9 o ber\u00e7o do desenvolvimento do OpenIPMC, que come\u00e7ou em 2019 e foi liderado pelo f\u00edsico italiano Luigi Calligaris<\/strong><\/a>. Nessa tarefa, Calligaris contou com apoio<\/strong><\/a> da FAPESP por meio de aux\u00edlio \u00e0 pesquisa focado no desenvolvimento de instrumenta\u00e7\u00e3o na modalidade Jovens Pesquisadores.<\/p>\n

Embora projetado para o CMS, o sucesso do OpenIPMC chamou a aten\u00e7\u00e3o do pessoal do Atlas, o outro grande detector multiprop\u00f3sito do LHC. \u201c\u00c9 raro que um mesmo componente seja compartilhado entre os dois experimentos, porque eles t\u00eam arquiteturas independentes. O impacto do que fizemos foi t\u00e3o grande que o Atlas tamb\u00e9m decidiu adotar a nossa solu\u00e7\u00e3o\u201d, observa Novaes.<\/p>\n

Al\u00e9m do LHC, o OpenIPMC j\u00e1 est\u00e1 sendo implementado no ecossistema de computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica QSolid<\/strong><\/a>, parte da estrat\u00e9gia nacional da Alemanha, e ser\u00e1 instalado no TRISTAN<\/strong><\/a>, extens\u00e3o do experimento KATRIN, dedicado \u00e0 busca de neutrinos est\u00e9reis. A solu\u00e7\u00e3o desperta ainda interesse de setores como defesa, aeroespacial e fus\u00e3o nuclear.<\/p>\n

O CMS opera em um ambiente de alt\u00edssima complexidade. Cada bunch (pacote de part\u00edculas) cont\u00e9m cerca de 10\u00b9\u2075 pr\u00f3tons. E dois bunchs, trafegando em sentidos contr\u00e1rios, colidem a cada 25 nanossegundos. No regime do High Luminosity LHC, o upgrade bilion\u00e1rio atualmente em curso no LHC, haver\u00e1 at\u00e9 200 v\u00e9rtices de colis\u00e3o simult\u00e2neos por evento (pileup). O tracker precisa identificar a origem de cada part\u00edcula em meio a esse emaranhado. \u201c\u00c9 um desafio cient\u00edfico e tecnol\u00f3gico gigantesco, e o OpenIPMC tem papel crucial para assegurar que o sistema de 1.000 placas opere sem falhas\u201d, sublinha Calligaris.<\/p>\n

Para os pesquisadores do SPRACE, o OpenIPMC projeta a tecnologia brasileira em um novo patamar. \u201cEstamos ajudando a transformar o Brasil de consumidor em fornecedor de tecnologia cr\u00edtica na fronteira do conhecimento cient\u00edfico\u201d, resume Novaes.

\n\u00a0<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Inova\u00e7\u00e3o Dispositivo desenvolvido no Brasil \u00e9 pe\u00e7a-chave no upgrade do LHC OpenIPMC garante o funcionamento confi\u00e1vel da tomada…\n","protected":false},"author":2,"featured_media":92559,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[84],"tags":[23104,130,109,107,108,23095,23103,23102,23094,23100,23101,131,23096,129,23098,23099,32,33,105,103,104,23097,106,110],"class_list":{"0":"post-92558","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-ciencia-e-tecnologia","8":"tag-atlas","9":"tag-cern","10":"tag-ciencia","11":"tag-ciencia-e-tecnologia","12":"tag-cienciaetecnologia","13":"tag-cms","14":"tag-compact-muon-solenoide","15":"tag-detectores-de-radiacao","16":"tag-eletronica-de-aquisicao-de-dados","17":"tag-fisica-de-alta-energia","18":"tag-fisica-experimental","19":"tag-grande-colisor-de-hadrons","20":"tag-large-hadron-collider","21":"tag-lhc","22":"tag-lynx-tecnologia","23":"tag-poli-usp","24":"tag-portugal","25":"tag-pt","26":"tag-science","27":"tag-science-and-technology","28":"tag-scienceandtechnology","29":"tag-sprace","30":"tag-technology","31":"tag-tecnologia"},"share_on_mastodon":{"url":"","error":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/92558","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=92558"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/92558\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media\/92559"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=92558"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=92558"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=92558"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}