A Siemens digitális ipari szoftveres üzletága bejelentette együttműködését az NVIDIA-val, megnyitva ezzel a Computational Fluid Dynamics (CFD – számítási áramlástechnika) szimuláció új korszakát. Az Xcelerator szoftver- és szolgáltatáscsomag része, a Simcenter™ STAR-CCM+™ 2022.1 szoftver CUDA-kompatibilis GPU gyorsítást tesz lehetővé, hogy kisebb, hardverekre fordított beruházási költség mellett gyorsabb átfutási időt biztosítson a CFD-szimulációhoz bármekkora tervező- és mérnökirodák számára.
Az aerodinamikai CFD szimulációk kulcsfontosságúak az egyre hatékonyabb energiafelhasználású mobilitási rendszerek tervezésének gyorsításában, a szélcsatornás tesztek költségei azonban még csökkenthetők. A GPU által támogatott gyorsítás kisebb, hardverekre fordított beruházási költség mellett gyorsabb átfutási időt tesz lehetővé a CFD-szimulációhoz.
“A Siemens és az NVIDIA a CFD szimuláció gyorsítási technikáinak teljesen új korszakát nyitja meg a Simcenter STAR-CCM+-al. A GPU által támogatott technológiával a felhasználók gyorsabb átfutási időt tapasztalhatnak a CFD szimulációkkal, lényegesen alacsonyabb szimulációs költség mellett,” – mondta Stamatina Petropoulou, a Siemens digitális ipari szoftveres üzletágának műszaki termékmenedzsere.
Nagypontosságú jármű-aerodinamikai CFD szimuláció a Simcenter STAR-CCM+ használatával.
“Ez a technológia külső aerodinamikai-, repüléstechnikai-, építészeti-, és infrastruktúra- / építőmérnöki alkalmazásokban azonos hardverkonfiguráció mellett lényegesen nagyobb szimulációs teljesítményt tesz lehetővé a mérnökök számára, a GPU-k dolláronkénti teljesítményének növekedésével a CPU-khoz képest.”
A Siemens és az NVIDIA mérnökei számos, ipari színvonalú külső, jármű-aerodinamikai szimulációt futtattak le, ezzel demonstrálták, hogy a GPU-k használatával akár 40%-kal kevesebb* számítási kapacitás, és 10%-kal kevesebb energiafelhasználás szükséges a CPU-hoz képest, miközben a szimuláció időszükséglete nem változott.
A GPU- és a CPU által támogatott, egyenértékű szimulációk összehasonlítása: a GPU futtatási ideje és a szükséges CPU-magok száma lényegében azonos időszükségletet eredményezett azonos jármű-aerodinamikai CFD-szimuláció esetén a GPU és a CPU esetén. A GPU-kat lásd a jelmagyarázatban. A számításra optimalizált CPU típusa: kétfoglalatos Xeon Gold (40 mag foglalatonként)
Míg a CPU által támogatott, nagy teljesítményű számítások a méretezhető CFD-párhuzamosítással együtt nagymértékben rövidítik a megoldás időszükségletét, komoly hátrányuk a költséges befektetés hardverbe vagy felhőalapú számításhoz. A rendelkezésre álló technológia átírja a játékszabályokat és a Siemens ezen a területen a legmegbízhatóbb partnerekkel az élre tör.
Ugyanazon aerodinamikai eset becsült költségét összehasonlítva CFD futtatásakor közel azonos futási idő adódik GPU vagy CPU használatakor egyaránt. *A költségmegtakarítás változhat. A CPU-k számát úgy választottuk meg, hogy megfeleljen a GPU-n futtatás idejének. A GPU és CPU számítási erőforrásainak beszerzési árait a népszerű felhőtárhely szolgáltatók alapján becsültük meg: 8x NVIDIA V100 32GB HGX $25/óra; 8x NVIDIA A100 80GB DGX $33/óra; A számításra optimalizált CPU típusa: Xeon Gold csomópontok (40 mag csomópontonként) $2.10/óra
“A Siemens Simcenter STAR-CCM+ hihetetlen lökést ad a CFD szimulációknak az NVIDIA GPU technológiáját felhasználva, a CUDA platformon és a gyorsított könyvtárakon keresztül.” – mondta Niveditha Krishnamoorthy, az NVIDIA fejlesztésekkel kapcsolatos menedzsere. “Az NVIDIA GPU architektúráját kihasználva a STAR-CCM+ felhasználói mostantól még több szimulációt futtathatnak, gyorsabban, és anélkül pillanthatnak be a konstrukcióik „belsejébe”, hogy kompromisszumot kellene kötniük a pontosság terén.”
Az elektromos járművek hatótávolságának növelése nagymértékben függ a kiváló aerodinamikai megoldásoktól. Ezen megoldások fejlesztésének költségét a CFD szimuláció segítségével lehet ésszerű szinten tartani. A GPU által támogatott gyorsítás kisebb, hardverekre fordított beruházási költség mellett gyorsabb átfutási időt tesz lehetővé.
ForrásSiemens