Destroyer classe Zumwalt, un datacenter flottant

DDG-1000-Class-ZumwaltLe premier destroyer furtif américain classe Zumwalt, est encore en construction sur le chantier naval de Bath Iron Works. Conçu par Raytheon, le type DDG-1000 va marquer son époque par ses innovations et son look de science-fiction.  Long de 186 m et affichant 15.000 tonnes sur la balance, il ne nécessitera que 130 marins pour être mis en œuvre. Ultra-automatisé, le fonctionnement de ce monstre va reposer sur une informatique hors-normes.

TSCE, le cerveau du destroyer

Le USS Zumwalt, premier bâtiment de la classe... Zumwalt/Le DDG-1000 a été sorti de la cale sèche le 28 octobre 2013. La classe DDG-1000 « Zumwalt » sera ce que la marine américaine aura de plus moderne dans sa flotte à partir de 2016. Furtif, ce destroyer disposera de sonars, radars bi- bande 40% plus performants que les radars des destroyers Aegis) et systèmes d’armement les plus modernes. Il sera doté d’un système informatique hors norme puisque pour limiter l’équipage à 130 personnes, le TSCE (pour Total Ship Computing Environment) automatise un bon nombre de tâche à bord. Raytheon qui construit le navire mais aussi son système informatique estime que le TSCE réduit de 60% le personnel à bord.
Ce système est un projet de longue haleine pour Raytheon, puisqu’en 2008, le TSCE en était déjà à sa release 5 et comptait 5 million de ligne de code, la version 6, lancée en 2010 en était à 9 millions. Depuis lors, Raytheon a cessé de publier des communiqués triomphants sur le développement de son logiciel, mais on peut imaginer que le nombre de lignes de code a continué son ascension. Le centre des opérations d'un classe ZumwaltLe système gère bien évidemment tous les systèmes de bord, depuis la propulsion, les générateurs, les systèmes d’armes, les contre-mesures, mais aussi fusionne les données issues des radars et du sonar pour présenter aux opérateurs une vue synthétique du champ de bataille aérien, en surface et sous-marine. Une salle de contrôle digne d’un mini Cap-Canaveral permet aux opérateurs de mener la mission bien au chaud, loin des embruns.
Le code de TSCE a été recetté le 21 janvier 2013 sans plus de détails le logiciel ayant officiellement atteint son Technology Readiness Level (TRL) 6. Le logiciel va s’exécuter sur des serveurs d’applications IBM WebSphere Real-Times Java (RTSJ).

Un datacenter incassable, ou presque

EMEsPour faire tourner ce système d’information, le parti pris du projet était de s’appuyer sur des composants COTS (Commercial Off-The-Shelf / produit commercial acheté sur étagère). Il s’agissait de limiter les coûts du programme à un peu moins de 10 milliards de dollars sachant que le précédent programme de destroyer DD-21 avait été arrêté devant son coût exorbitant (70 milliards de dollars). Raytheon a donc opté pour des serveurs x86 fonctionnant sous un Linux temps réel, Lynx OS. C’est IBM qui a été choisi pour fournir les serveurs, des BladeCenter, les même qu’il y a (peut-être) dans la salle blanche de votre entreprise. Une différence de taille, ces serveurs COTS sont installés dans des containers blindés, les EMEs (Shipboard Electronic Modular Enclosures). Si dans les datacenter de Microsoft par exemple, ou d’Airbus, les serveurs sont installés dans un conteneur 20 pieds standard, ici, la US Navy a fait développer une enceinte qui mets à l’abri ces serveurs « low-cost) à la fois des variations de températures, d’humidité, mais aussi des interférences magnétiques, des impulsions électromagnétiques hostiles. L’enceinte assure l’alimentation, le refroidissement air et eau des serveurs et est capable d’encaisser les coups en protégeant ses serveurs. Ces EMEs existent en 4 tailles, un destroyer Zumwalt va en embarquer 16, soit 236 racks. 236 racks de serveurs Blade, ça représente une belle force de frappe informatique. Si on considère d’un châssis BladeCenter E d’IBM peut accueillir jusqu’à 84 serveurs biprocesseurs… potentiellement, un Zumwalt peut afficher 39.648 processeurs en ligne ! Bon, on peut imaginer qu’un certain nombre d’emplacement vont être dédiés au stockage et que ces EMEs sont très largement redondés pour faire face aux coups durs et autres plantages en pleine action… La puissance de feu d’un destroyer se jauge-t-elle à ses canons et missiles de croisière ou à les Mflops embarqués ?

Sources :
« The Navy’s newest warship is powered by Linux », arctechnica, 18 octobre 2013
« Raytheon TSCE software delivered to U.S. Navy for DDG 1000 Zumwalt-class destroyer testing », Military Embedded Systems, 17 janvier 2017
« Zumwalt Team Milestone Advances Total Ship Computing Environment », CP, 12 mars 2008

« Shipboard Electronic Modular Enclosures (EMEs) » [pdf] , NavalEngineers

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