La Fédération Internationale de l'Automobile (FIA) a publié le 2017 avril 29 la dernière version des règlements sportifs et techniques du Grand Prix de Formule 2016 2017. Ce document constitue le règlement que toutes les équipes de course de Formule 8 doivent suivre au cours de la saison 2. Toutes les restrictions des simulations CFD sont clairement définies dans l'Annexe XNUMX (Restrictions des essais aérodynamiques) – section XNUMX de le règlement sportif.

Dynamique des fluides computationnelle (CFD), une méthodologie largement acceptée dans la R&D en aérodynamique automobile, s'est avérée efficace pour accélérer les délais d'exécution. Le plus grand avantage est qu'elle n'implique aucune fabrication de pièces et que toutes les preuves de concept (POC) peuvent être réalisées sur ordinateur. Dans l'industrie automobile haut de gamme, comme les constructeurs de véhicules de sport et de course, la CFD a été utilisée de manière encore plus intensive. Dans cet article de blog, j'expliquerai pourquoi les équipes de Formule 1 devraient tirer parti du cloud pour faire progresser leurs conceptions CFD et pourquoi la FIA, en tant qu'instance dirigeante du sport, aurait également intérêt à le faire progresser.

Pourquoi il y a des restrictions sur les CFD
Vous pourriez vous demander : si les CFD sont si efficaces, pourquoi la FIA restreint-elle son utilisation ?
Il y a deux principales raisons:

1. Le premier est de garantir l’équité du sport. Toutes les équipes de F1 n’ont pas la même taille. Les équipes soutenues par des constructeurs automobiles comme Mercedes et Ferrari ont plus de ressources financières que les équipes indépendantes comme Manor et Sauber. Les grandes équipes ont plus de capacité à investir dans du matériel informatique et des logiciels de haute performance pour réaliser leurs performances. Simulations CFD, ce qui donne une voiture plus rapide avec laquelle les petites équipes n'ont peut-être pas la chance de rivaliser. 
2. La deuxième raison est la maîtrise des coûts. La F1 était autrefois connue pour sa richesse. Avec les fluctuations de l'économie mondiale, nous avons vu certaines équipes indépendantes, même celles soutenues par les constructeurs automobiles, abandonner ces dernières années. Rendre le sport plus économique est une priorité absolue pour la FIA.

Les restrictions CFD ont-elles un réel objectif ?
Si vous lisez attentivement l'Annexe 8 (« Restrictions relatives aux essais aérodynamiques »), Section 2 (« Simulations CFD restreintes ») du règlement sportif de la F1, vous constaterez que les restrictions s'appliquent uniquement au matériel informatique, par exemple, le nombre d'unités de traitement. cœurs du cluster ainsi que la marque et le modèle de l’unité de traitement. L'objectif des règles est de plafonner la puissance de calcul maximale théorique, mesurée en FLOPS (opérations à virgule flottante par seconde). Cependant, il n’y a aucune limite à l’innovation logicielle. Aussi, pour le matériel, les équipes les plus riches peuvent investir dans l'amélioration des interconnexions, avec InfiniBand par exemple, ce qui augmentera la vitesse de calcul. Sur le net, le règlement laisse encore quelques opportunités qui peuvent être explorées par les équipes.

Obstacles pour les équipes et la FIA pour le calcul CFD traditionnel sur site
Pour le calcul CFD traditionnel sur site, les obstacles pour les équipes sont les suivants :

• Coût de maintenance du matériel sur site
• Coût de maintenance du logiciel de simulation et des licences associées
• Mauvaise utilisation avec gaspillage de ressources pendant les périodes d'inactivité
• Puissance de calcul insuffisante pendant les périodes de R&D
• Gérez les données de simulation de manière sécurisée et efficace

L’audit est un obstacle majeur auquel la FIA est confrontée. Une fois que les équipes ont transmis leurs informations HPC sur site pour les simulations CFD et les emplacements, l'auditeur doit également être physiquement sur site pour vérifier les spécifications matérielles. De plus, rien ne garantit non plus que le matériel audité sera le même que celui qui exécute ces simulations CFD.

Une plateforme cloud HPC unifiée – une solution pour tous
Croyez-le ou non, un unifié solution HPC en nuage peut résoudre tous les problèmes ci-dessus. Mais il doit répondre aux exigences suivantes :

• Sécurité et intégrité des données.  Les données de simulation sont l’un des atouts les plus précieux d’une équipe de course de F1. Pour une plate-forme cloud HPC sur laquelle plusieurs équipes exécutent des tâches de simulation, être capable de protéger les données contre tout accès non autorisé et toute falsification devrait toujours être la priorité absolue.
• Fournissez des ressources matérielles de calcul illimitées, le tout « à la demande ». Cela résout le problème du manque de puissance de calcul pendant la phase de R&D. Les ingénieurs peuvent démarrer un cluster « suffisamment grand » chaque fois que nécessaire et exécuter des tâches de simulation aussi rapidement que possible. De plus, l'utilisateur ne paie que pour le temps d'exécution des tâches, ce qui est beaucoup plus rentable que le HPC sur site traditionnel.
• Proposez des options de licence de logiciels CFD avec une tarification horaire.  Pour les fournisseurs de logiciels qui proposent cela, cela offre une variété de sélections dans la boîte à outils de l'ingénieur CFD. Le logiciel est facturé à l'heure en fonction de la taille des clusters et de la durée de leurs tâches CFD. Du point de vue des coûts, c'est plus efficace que d'acheter ces coûteuses licences à long terme. Et les ingénieurs n’ont pas non plus à craindre de ne pas disposer de suffisamment de licences pour exécuter leur travail.
• Fournissez le même ensemble de sélections de matériel et de logiciels pour chaque équipe.  Cela restreint l’ensemble des sélections matérielles et logicielles qu’une équipe peut utiliser. Plus important encore, toutes les équipes disposent du même ensemble d’outils, ce qui garantit l’équité.
• Fournissez une interface utilisateur conviviale permettant aux ingénieurs CFD d'exécuter, de surveiller et de récupérer les résultats de leurs tâches CFD.  Cela aide les ingénieurs CFD à configurer leurs tâches et à récupérer les résultats plus rapidement, ce qui rend également le processus moins sujet aux erreurs.
• Fournir un portail d'administration pour les utilisateurs administrateurs (auditeurs de la FIA) pour surveiller et budgétiser l'utilisation des logiciels et du matériel.  Cette fonctionnalité facilitera considérablement la gestion du processus d’audit pour la FIA. Le personnel de la FIA peut fixer le même budget (plafond) pour chaque équipe. Ce budget s'applique à toute l'utilisation du matériel et des logiciels de chaque équipe. Plus aucune tâche ne peut être exécutée une fois le plafond budgétaire atteint. Les auditeurs de la FIA peuvent facilement surveiller les tâches avec une vue d'ensemble de haut niveau (utilisation totale du matériel en heures de base, utilisation totale des logiciels en heures de licence) ou avec une répartition détaillée pour chaque tâche. Tout cela peut être fait dans un navigateur Web.
• Zéro frais informatiques.  Imaginez si les équipes de F1 et la FIA n'auraient pas du tout besoin de maintenir le matériel et les logiciels, mais qu'au lieu de cela, les simulations CFD pourraient toujours fonctionner avec le matériel et les logiciels les plus récents. Avec le Cloud HPC, ce rêve devient réalité, et même mieux, sans aucun coût informatique.

Le monde adopte le cloud, et la F1 aussi
Simulation CFD Le calcul haute performance est considéré comme un outil d’ingénierie essentiel dans les travaux de conception et de développement de voitures de course de Formule 1. Mais même si la majeure partie du monde informatique se tourne vers l’environnement cloud, presque toutes les simulations CFD de F1 sont toujours effectuées sur du matériel et des logiciels sur site. Avec une plateforme HPC cloud unifiée, les innovations se multiplient plus rapidement tandis que les obstacles introduits par le HPC traditionnel sur site disparaissent, ce qui est sans aucun doute une bonne chose pour les équipes de FXNUMX de pointe.