Contexte et défi

Boom Supersonic est une startup aérospatiale qui redéfinit le transport aérien de passagers. Ils conçoivent un avion à réaction supersonique qui transportera les voyageurs d'affaires de San Francisco à Tokyo en 5.5 heures, révolutionnant ainsi les voyages d'affaires et revitalisant une industrie depuis longtemps stagnante. En activité depuis seulement quelques années, ils bénéficient déjà d'un financement important et ont obtenu plus de 75 commandes anticipées auprès de compagnies aériennes du monde entier.

L'innovation de Boom intervient plus de 40 ans après l'introduction du Concorde, une merveille d'ingénierie mais une déception économique. De nombreuses années plus tard, en utilisant une simulation de pointe combinée à la technologie cloud, Boom entreprend de réaliser ce que Concorde n'a pas pu réaliser : un modèle économique durable. Créer une rupture technologique n’est pas chose facile dans le secteur aérospatial. Cela nécessite traditionnellement des milliards de dollars en R&D, une petite armée d’ingénieurs, des tests approfondis en soufflerie et de nombreuses années de développement. Plus récemment, des outils avancés de simulation d'écoulement de fluide et de contraintes mécaniques ont réduit les exigences et les coûts des tests physiques, mais ils nécessitent des ressources de calcul haute performance (HPC) dédiées et coûteuses pour être efficaces.

En tant que petite startup disposant d'un financement limité mais de rêves démesurés, Boom s'est tournée vers le cloud public parce que les coûts initiaux de construction de son propre cluster HPC sur site étaient prohibitifs. L'entreprise a brièvement envisagé de développer sa propre infrastructure logicielle et son middleware pour faire tourner à la demande des clusters de calcul sur le cloud public, mais les ressources informatiques et de développement logiciel nécessaires pour cela étaient également d'un coût prohibitif.

Ayant besoin d'une capacité de rafale immédiate et de clusters de calcul avec paiement à l'utilisation, sans le temps et les dépenses liés à la configuration de sa propre infrastructure logicielle et matérielle, Boom a exécuté toutes ses simulations sur l'entreprise de Rescale. gros calcul plateforme depuis le premier jour. Rescale offre à Boom une capacité de calcul pratiquement illimitée, tout en lui permettant d'éviter les investissements dans les capacités informatiques internes, deux éléments incroyablement précieux pour une startup en démarrage disposant d'un financement limité. Essentiellement, Rescale permet à Boom (et à sa technologie) de décoller.

La solution de redimensionnement aujourd'hui

Boom utilise la plateforme ScaleX® de Rescale principalement pour l'analyse aérodynamique de l'avion complet. Par exemple, ils exécutent des simulations d’entrées supersoniques conçues pour ralentir l’air entrant jusqu’à la température, la pression et la vitesse optimales pour le moteur à réaction. Ils utilisent deux applications logicielles CFD développées par la NASA : Cart3D, sous licence Aerion Technologies, et Fun3D. Ces codes ne sont que deux des 250+ applications logicielles disponibles nativement intégrées et optimisées sur la plateforme cloud ScaleX.

Rescale fournit une interface clé en main entre les logiciels d'ingénierie avancés et le matériel HPC dans le cloud public, permettant à Boom de se concentrer sur ses compétences d'ingénierie de base sans se distraire des tâches de gestion informatique.

En plus de permettre à Boom de renoncer à l'informatique interne, Rescale simplifie encore considérablement la gestion informatique avec le portail d'administration ScaleX Enterprise, qui permet à Boom de gérer les coûts avec les budgets des projets et des équipes, de gérer les équipes avec des autorisations personnalisées pour le matériel et les logiciels, et de gérer sécurité avec des fonctionnalités telles que l’authentification multifacteur et l’authentification unique. Pour se conformer aux couches de sécurité supplémentaires requises pour les technologies aérospatiales et de défense par la réglementation internationale sur le trafic d'armes (ITAR), Boom exécute toutes ses simulations sur la plate-forme désignée conforme à l'ITAR de Rescale.

À l'aide de la plateforme ScaleX de Rescale, Boom exécute des simulations CFD non structurées Navier-Stokes de l'enveloppe de vol, en particulier les états de vol impliquant une portance vortex. La simulation de tourbillons au-dessus de l’aile nécessite un maillage dense, comportant souvent plus de 200 millions de cellules, et donc du HPC.

« La plateforme cloud de Rescale change la donne pour l'ingénierie. Cela donne à Boom des ressources informatiques comparables à la construction d’un grand centre HPC sur site. Rescale nous permet d’agir rapidement avec des dépenses en capital et des ressources minimales. Joshua Krall, co-fondateur et CTO chez Boom Supersonic

Boom exécute ces tâches sur des clusters personnalisés dans le cloud via la plateforme ScaleX, permettant à ces tâches à forte intensité de calcul d'être exécutées en quelques minutes ou quelques heures, en fonction de leur complexité. Boom effectue souvent une exploration de conception paramétrique sur l'ensemble de l'aile, ce qui lui permet de tester différentes alternatives géométriques pour atteindre ses objectifs de conception.

De telles simulations gourmandes en calcul nécessitent de manière réaliste l'exécution de clusters HPC, et Boom est capable de lancer ces tâches sur le cloud via la grande plate-forme de calcul de Rescale. Les configurations matérielles cloud sont évolutives et payantes, de sorte que Boom peut faire évoluer ses simulations et réduire les temps d'exécution en fonction des contraintes budgétaires et de temps du projet. Boom exécute régulièrement ses simulations sur 512 cœurs, bien que le réseau mondial de ressources cloud de Rescale leur permette d'évoluer bien plus.

Avantages

Avec Rescale, Boom a pu revitaliser un segment industriel stagnant grâce à une conception technique révolutionnaire. Leurs réalisations et leurs progrès à ce jour en tant qu'opération Lean Start remettent en question l'idée reçue selon laquelle un capital initial important est nécessaire pour rivaliser avec des géants de l'industrie tels que Boeing et Airbus.

Leur capacité à faire évoluer leur simulation à la demande et à contrôler leurs dépenses grâce à une tarification à l'utilisation leur a permis d'effectuer les opérations suivantes :

• Augmentez le débit de simulation et réduisez les délais de mise sur le marché : chaque ingénieur Boom est capable d'évaluer 100 configurations de conception à la fois pour atteindre une accélération plus de 6 fois pour chaque tâche par rapport à un poste de travail classique. La parallélisation des tâches améliore considérablement le temps d’exécution de la simulation.
• Faites évoluer l'entreprise rapidement : à mesure que l'entreprise se développe rapidement, il est important de réduire au minimum le temps d'intégration des ingénieurs tout en continuant à accélérer le débit de simulation. L'automatisation du flux de travail de simulation de l'entreprise et la gestion centralisée des données sur la plateforme Rescale ScaleX ont été essentielles pour réduire la courbe d'apprentissage des nouveaux employés.
• Suppression des frais informatiques : Boom a pu contourner le développement et la maintenance d'un service informatique interne pour gérer ses données. Au lieu de cela, ils peuvent se concentrer à 100 % sur le développement de produits.