FXNUMX CFD シミュレーションに統合クラウド HPC プラットフォームを使用する必要がある理由
国際自動車連盟（FIA）は、2017年29月2016日に2017年F8グランプリのスポーツおよび技術規定の最新版を発表した。この文書は、すべてのF2レーシングチームがXNUMX年シーズンに従わなければならないルールブックである。 CFD シミュレーションの制限はすべて、付録 XNUMX (空力テストの制限) – セクション XNUMX で明確に定義されています。 スポーツ規則.
自動車の空気力学の研究開発で広く受け入れられている手法である数値流体力学 (CFD) は、納期を効果的に短縮することが証明されています。 最大の利点は、部品の製造が一切含まれず、すべての概念実証 (POC) がコンピューター上で実行できることです。 スポーツ車両メーカーやレーシング車両メーカーなどの高級自動車業界では、CFD がさらに集中的に使用されています。 このブログ投稿では、FXNUMX レーシング チームが CFD 設計を進めるためにクラウドを活用すべき理由と、スポーツの統括団体である FIA も CFD 設計を推進することで恩恵を受ける理由を説明します。
CFD 制限がある理由
CFD がそれほど効果的なら、なぜ FIA はその使用を制限するのかと疑問に思うかもしれません。
主な理由はXNUMXつあります。
- 一つ目は、スポーツの公平性を確保することです。 すべての F1 チームが同じ規模であるわけではありません。 メルセデスやフェラーリなどの自動車メーカーが支援するチームは、マノーやザウバーなどの独立チームよりも資金力が豊富だ。 大規模なチームには、CFD シミュレーションを実行するための高性能コンピューティング ハードウェアとソフトウェアへの投資能力がより多くあり、その結果、小規模なチームが競争するチャンスがないより高速な車が実現します。
- 1つ目の理由はコスト管理です。 FXNUMXはかつてその豪華さで悪名高かった。 世界経済の変動に伴い、近年、自動車メーカーの支援を受けたチームであっても、脱落する独立系チームがいくつか見られました。 スポーツをより経済的にすることは、FIA にとって最優先事項です。
CFD制限は本当の目的を果たしているのでしょうか?
F8 スポーツレギュレーションの付録 2 (「空力テストの制限」)、セクション 1 (「制限された CFD シミュレーション」) を注意深く読むと、制限が演算ハードウェアにのみ適用されることがわかります。たとえば、処理ユニットの数などです。クラスター内のコア、プロセッシングユニットのメーカーとモデル。 このルールの目的は、FLOPS (XNUMX 秒あたりの浮動小数点演算) で測定される理論上の最大計算能力に上限を設けることです。 ただし、ソフトウェアの革新には制限がありません。 また、ハードウェアに関しては、裕福なチームは、たとえば InfiniBand などの相互接続の改善に投資することができ、これにより計算速度が向上します。 ネットでは、レギュレーションにはまだチームが模索できるチャンスがいくつか残されています。
従来のオンプレミス CFD 計算に対するチームと FIA のハードル
従来のオンプレミス CFD 計算の場合、チームにとってのハードルは次のとおりです。
- オンプレミスのハードウェアを維持するためのコスト
- シミュレーション ソフトウェアと関連ライセンスの維持コスト
- アイドル期間中のリソースの無駄による使用率の低下
- 研究開発期間中のコンピューティング能力が不十分
- シミュレーション データを安全かつ効率的に管理
FIA が直面している大きなハードルは監査です。 チームが CFD シミュレーションと場所に関するオンプレミスの HPC 情報を報告した後、監査人も物理的にオンプレミスにいて、ハードウェア仕様を検証する必要があります。 さらに、監査対象のハードウェアが CFD シミュレーションを実行しているのと同じハードウェアであるという保証もありません。
統合されたクラウド HPC プラットフォーム – すべての人のためのソリューション
信じられないかもしれませんが、統合クラウド HPC ソリューションは上記の問題をすべて解決できます。 ただし、次の要件を満たす必要があります。
- データのセキュリティと整合性。 シミュレーション データは、F1 レーシング チームにとって最も貴重な資産の XNUMX つです。 複数のチームがシミュレーション ジョブを実行しているクラウド HPC プラットフォームでは、データを不正アクセスや改ざんから保護できることが常に最優先事項である必要があります。
- 無制限のコンピューティング ハードウェア リソースをすべて「オンデマンド」方式で提供します。 これにより、研究開発段階での計算能力不足の問題が解決されます。 エンジニアは、必要なときにいつでも「十分な大きさの」クラスターを起動し、可能な限り高速にシミュレーション ジョブを実行できます。 また、ユーザーはジョブが実行されている時間に対してのみ料金を支払うため、従来のオンプレミス HPC よりもはるかにコスト効率が高くなります。
- CFD ソフトウェア ライセンス オプションを時間単位の価格で提供します。 これを提供するソフトウェア ベンダーにとって、これは CFD エンジニアのツールボックスにさまざまな選択肢を提供します。 ソフトウェアは、クラスターのサイズと CFD ジョブの長さに基づいて時間単位で課金されます。 コストの観点から見ると、高価な長期ライセンスを購入するよりも効率的です。 また、エンジニアは、仕事を遂行するのに十分なライセンスがないことを心配する必要もありません。
- 各チームに同じハードウェアとソフトウェアの選択セットを提供します。 これにより、チームが使用できるハードウェアとソフトウェアの選択が制限されます。 さらに重要なのは、公平性を保証する同じツールのセットがすべてのチームに与えられることです。
- CFD エンジニアが CFD ジョブを実行、監視し、結果を取得するための使いやすいユーザー インターフェイスを提供します。 これにより、CFD エンジニアがジョブを設定して結果をより迅速に取得できるようになり、プロセスでエラーが発生しにくくなります。
- 管理者ユーザー (FIA の監査人) がソフトウェアとハードウェアの使用状況を監視し、予算を立てるための管理ポータルを提供します。 この機能により、FIA の監査プロセスの管理が大幅に容易になります。 FIA のスタッフは各チームに同じ予算 (キャップ) を設定できます。 この予算は、各チームのすべてのハードウェアとソフトウェアの使用に適用されます。 予算の上限に達すると、それ以上ジョブを実行できなくなります。 FIA 監査人は、高レベルの概要 (コア時間のハードウェア使用量の合計、ライセンス時間のソフトウェア使用量の合計) または各ジョブの詳細な内訳でジョブを簡単に監視できます。 これはすべて Web ブラウザーで実行できます。
- ITコストゼロ。 F1 チームと FIA がハードウェアとソフトウェアをまったく保守する必要がなく、代わりに CFD シミュレーションを常に最新のハードウェアとソフトウェアで実行できるようになったらどうなるかを想像してみてください。 クラウド HPC を使用すると、この夢が実現し、さらに IT コストがかからなくなります。
世界はクラウドを受け入れており、F1 も同様にクラウドを受け入れるでしょう
CFD シミュレーションは、F1 レーシング カーの設計および開発作業において重要なエンジニアリング ツールと考えられています。 しかし、IT 世界のほとんどがクラウド環境に移行しているにもかかわらず、F1 CFD シミュレーションのほぼすべては依然としてオンプレミスのハードウェアとソフトウェアで実行されています。 統合されたクラウド HPC プラットフォームを使用すると、従来のオンプレミス HPC によってもたらされたハードルがなくなり、イノベーションがより速く反復されます。これは、最先端の FXNUMX チームにとって間違いなく良いことです。
