| 항공우주 | 에너지 | 제조 | 반도체/전자

클라우드 기반 HPC로 극복할 수 있는 엔지니어링 문제들

신제품 엔지니어링은 자율주행 차량이나 핵융합로와 같은 기술적으로 진보된 제품의 경우 훨씬 더 복잡한 일련의 과제를 제공합니다. 이러한 어려움을 해결하는 가장 좋은 방법 중 하나는 고성능 컴퓨팅(HPC)을 이용하는 것입니다. 기존 온프레미스 HPC와 비교하여 클라우드 HPC는 엔지니어가 물리적 인프라를 설치하고 유지 관리할 필요 없이 컴퓨팅 리소스에 대한 더 많은 액세스를 제공합니다. 이를 통해 이전에 HPC에 액세스할 수 없었던 더 많은 엔지니어가 큰 문제를 복잡하지 않고 더 빠르게 해결하기 시작할 수 있습니다. 

일반적으로 HPC의 힘은 상호 연결된 컴퓨터의 대규모 클러스터에서 여러 소스의 데이터를 집계하여 다양한 엔지니어링, 과학 및 연구 문제를 정면으로 해결할 수 있는 능력에 있습니다. 특히 클라우드 HPC를 사용하면 이전의 기존 HPC 프로젝트가 조직 내에서 격리되어 있던 곳에서 엔지니어 팀이 실시간으로 협업하고 데이터를 공유할 수 있습니다.

클라우드 HPC의 도움으로 극복할 수 있는 몇 가지 엔지니어링 문제를 살펴보겠습니다.

녹색 엔지니어링 및 청정 기술 장려

오늘날 엔지니어가 직면한 가장 중요한 과제 중 하나는 주요 산업 전반에 걸쳐 환경에 미치는 영향을 줄이는 방법을 찾는 것입니다. 여기에는 지속 가능성을 개선하고, 폐기물을 줄이고, 배출 및 기존 온실가스 배출을 줄이는 방법을 찾는 것이 포함됩니다. 지속 가능하고 깨끗한 기술. 친환경 엔지니어링은 이러한 문제를 해결하기 위해 점점 더 중점을 두고 있는 엔지니어링 분야입니다. HPC는 엔지니어가 물리적 프로토타입을 제작하거나 원자재를 소비하지 않고도 보다 효율적인 설계를 개발하고 다양한 시스템 간의 복잡한 상호 작용을 더 잘 이해할 수 있도록 지원함으로써 이러한 노력에서 중요한 역할을 할 수 있습니다.

예를 들어, 새로운 에너지 터빈이나 저장 장치를 설계하는 문제를 생각해 보십시오. 전통적인 디자인 프로세스에는 여러 개의 프로토타입을 만들고, 테스트하고, 조정하고, 결과가 만족스러울 때까지 반복하는 과정이 포함됩니다. 그러나 HPC를 사용하면 엔지니어는 몇 분 또는 몇 시간 만에 수십 또는 수백 가지의 다양한 설계 순열을 테스트하는 시뮬레이션을 실행할 수 있습니다. 이를 통해 주어진 상황에 가장 적합한 설계를 신속하게 찾고 비용이 많이 드는 시행착오 실험을 피할 수 있습니다.

차세대 청정 기술 혁신을 더욱 활성화하기 위해 파괴적인 스타트업과 새로운 벤처 기업은 클라우드 HPC를 통해 더욱 강력한 역량을 발휘할 수 있습니다. 초기 비용과 복잡성 문제를 제거함으로써 신흥 프로젝트는 지속 가능성이 덜한 확립된 기술과 경쟁하기 위해 더 효율적으로 수행될 수 있습니다. Cloud HPC는 이미 운송, 에너지, 제조, 우주 탐사를 위한 보다 깨끗하고 효율적인 기술의 혁신을 가속화할 가능성을 보여주었습니다.

기후변화 예측 및 대응

세계의 기후가 변화함에 따라 엔지니어들은 상상할 수 있는 가장 복잡한 문제에 대한 솔루션을 개발해야 하는 요구를 점점 더 많이 받고 있습니다. Cloud HPC는 상세한 분석을 위한 플랫폼과 효율적인 솔루션 제공 능력을 제공함으로써 여기에 도움을 줄 수 있습니다. 

예를 들어, 기후 변화 세계에서 살아남을 수 있는 도시를 설계하는 문제를 생각해 보세요. HPC를 사용하면 엔지니어는 날씨 패턴 변화, 물 가용성 변화, 인구 변화 등 다양한 요인을 고려하는 시뮬레이션을 실행할 수 있습니다. 이를 통해 현실적이고 향후 변화에 적응할 수 있는 계획을 세울 수 있습니다.

개발도상국이나 저개발국은 이러한 유형의 문제를 스스로 해결할 수 있는 자원이 부족한 경우가 많습니다. HPC는 보다 부유한 국가에서 감당할 수 있는 것과 동일한 수준의 분석 및 계획을 제공함으로써 이러한 격차를 해소할 수 있습니다.

에너지 효율 개선

엔지니어는 새롭고 효율적인 제품 개발에 핵심적인 역할을 합니다. 에너지 시스템. 여기에는 석유 및 가스 추출 개선부터 풍력, 태양광, 수소, 핵, 핵융합, 배터리 저장과 같은 재생 에너지 솔루션 가속화에 이르기까지 모든 것이 포함됩니다. 미래 세대가 더 깨끗하고 안정적이며 저렴한 에너지에 접근할 수 있도록 보장하는 것은 우리가 지구상에서 직면한 가장 중요한 과제 중 하나입니다.

세계의 에너지 생산 및 소비 수요는 앞으로 몇 년 동안 계속 증가할 것입니다. 클라우드 HPC는 환경을 손상시키지 않고 탄소 배출량을 줄이지 않으면서 이러한 요구 사항을 충족하는 데 필수적입니다. Cloud HPC는 이미 에너지 연구 및 개발에 큰 영향을 미쳐 과학자들이 비용 효율적이고 환경 친화적인 새로운 접근 방식을 만들 수 있도록 지원하고 있습니다.

농업 생산성 향상

Cloud HPC는 농업 분야의 문제 해결에도 사용될 수 있습니다. 세계 인구는 급속히 증가하고 있으며 식량 공급에 대한 압박도 커지고 있습니다. Cloud HPC는 농업 산업에 대한 상세한 분석을 위한 플랫폼을 제공하여 식량 부족 문제를 해결하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 예를 들어 Cloud HPC는 더 적은 리소스를 사용하면서 작물 수확량을 늘리기 위한 새로운 전략을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다.

항공, 항공우주 및 산업을 위한 엔지니어링 혁신

XNUMXD덴탈의 항공 우주 산업은 엔지니어링 분야에서 가장 흥미롭고 도전적인 산업 중 하나입니다. 또한 가장 많은 계산을 필요로 하는 산업 중 하나이기도 합니다. 클라우드 HPC는 초음속 항공기부터 화성으로 데려갈 우주선에 이르기까지 모든 것을 설계하고 테스트하는 데 필요한 컴퓨팅 성능을 제공하는 이들의 성공에 필수적입니다.

Cloud HPC는 작지만 빠르게 성장하는 기업이 항공우주 분야의 판도를 바꾸고 있는 차세대 혁신을 선도하는 데 도움이 되었습니다. 지난 수십 년 동안 항공 및 우주 비행 차량 개발은 대규모 및/또는 국영 조직이 독점했습니다. Cloud HPC는 짧은 시간 안에 더 안전하고 효율적인 차량을 설계할 수 있는 밝은 마음을 불러일으켰습니다.

제조 공정 최적화

Cloud HPC는 제조 부문에서 경쟁 우위를 유지하기 위한 최고의 솔루션 중 하나입니다. 그만큼 제조업 매일 새로운 기술과 기술이 개발되면서 끊임없이 진화하고 있습니다. HPC를 사용하면 이러한 새로운 아이디어를 빠르고 효율적으로 테스트하여 제조업체가 비즈니스 모델에 가장 적합한 아이디어를 선택할 수 있습니다.

또한 Cloud HPC를 사용하면 제조업체는 제품과 공급망을 최적화하여 그 어느 때보다 효율적으로 제품을 생산할 수 있습니다. 소비재(CPG)에서 전자제품에 이르기까지 기업은 이제 공장과 장비의 디지털 트윈을 구축하여 고장률을 예측하여 더 나은 품질의 제품을 보장하고 비즈니스 연속성을 높일 수 있습니다. 이를 통해 HPC를 사용하는 기업은 물론이고 그렇지 않은 기업과도 경쟁력을 유지할 수 있습니다.

반도체 설계 개선

반도체는 컴퓨터, 전화, 자동차 및 기타 모든 전자 장치에 전원을 공급하는 소형 프로세서 칩입니다. Cloud HPC는 이러한 칩을 정확하고 비용 효율적이며 빠르게 설계하고 검증하는 데 필요한 컴퓨팅 성능을 제공하는 데 도움이 됩니다. 점점 늘어나는 수요를 따라잡는 것이 불가능할 것입니다. 반도체 클라우드 HPC의 확장성이 없습니다.

더 작고 빠른 칩에 대한 요구가 증가함에 따라 무어의 법칙을 따르는 칩을 계속 생산할 수 있는 엔지니어의 능력이 감소하고 있습니다. 이를 극복하기 위해 반도체 업계에서는 특화된 칩 설계와 AI/ML 기술을 활용하여 지속적인 성능 개선으로 새로운 칩을 구동하고 있습니다. Cloud HPC를 사용하면 스타트업과 '팹리스' 칩 회사가 기존(및 훨씬 더 큰) 경쟁업체와 동일한 고급 기술을 사용하여 칩 설계를 시작할 수 있습니다. 고성능 컴퓨팅에 대한 이러한 민주화된 액세스는 사물 인터넷(IOT), 연결된 차량, 스마트 홈 장치 등에 대한 전자 장치에 대한 의존도가 높아지는 것에 대한 새로운 솔루션을 촉진하는 데 도움이 될 것입니다.

화학 공학

화학 공학 산업은 우리가 매일 사용하는 많은 중요한 제품을 담당하고 있습니다. Cloud HPC는 엔지니어가 플라스틱, 산업용 윤활제 등 제조 목적으로 더 안전하고 효율적인 화학 물질을 설계할 수 있도록 시뮬레이션 및 최적화를 수행하는 데 중요한 역할을 합니다. 생산하기 전에 화학 반응을 테스트할 수 없다면 각 제품이 안전 표준을 충족하거나 초과하는지 확인하는 동시에 신속하고 비용 효율적으로 생산할 수 있는지 확인하는 것이 훨씬 더 어렵고 잠재적으로 위험할 것입니다.

신약 발견 및 제약

생명 과학 기업은 새로운 질병과 인구 노령화에 대비한 신약, 치료제, 의료기기 개발에 도전하고 있습니다. 해결해야 할 생물학적 요인이 사실상 무제한이므로 약물 개발이 종종 수년에서 수십 년에 걸쳐 진행될 수 있다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 또한 현대 의료 기록 보관, 의료 데이터 및 지식은 73일마다 두 배로 증가하는 것으로 추산됩니다.

클라우드 컴퓨팅의 출현으로 연구자와 과학자들은 그 어느 때보다 빠르게 새로운 발견을 통해 더 나은 환자 결과를 얻을 수 있습니다. 클라우드 HPC는 더 큰 데이터 세트로 작업하고, 더 효율적으로 협업하고, 수백만 개의 화학 제제 또는 장치 설계에 대한 병렬 시뮬레이션을 확장하여 최적의 후보를 더 빠르게 찾을 수 있음을 의미합니다. 동시에 우리는 인간 유전체학 연구의 발전을 목격하고 있습니다. 이는 의사가 맞춤형 치료를 위해 식별할 수 있는 개별 생물학적 요인을 더 잘 이해할 수 있음을 의미합니다.

스마트한 도시 개발 및 건설

오늘날의 중요 인프라는 증가하는 도시와 인구를 지원해야 하는 과제에 직면해 있습니다. Cloud HPC는 분석을 실행하고 새로운 개발을 테스트하기 위한 플랫폼을 제공하여 보다 안전하고 효율적인 도시를 엔지니어링하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 클라우드 HPC를 사용하면 교통 패턴부터 온실가스 배출 등에 이르기까지 모든 것에 고층 빌딩, 교량, 주거 지역사회 및 기타 구조물 건설이 미치는 영향을 모델링하는 시뮬레이션을 실행할 수 있습니다. 건축가와 건설 회사는 클라우드 HPC를 사용하여 건설이 시작되기 전에 건물 모델을 만들고 테스트할 수도 있습니다. 이는 비용이 많이 드는 실수와 지연을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다. 미래의 도시와 인프라는 새로운 디자인과 기술을 환경 영향 완화와 결합하여 모두를 위한 더 나은 생활 환경을 만들 것입니다.

대중 교통 계획

Cloud HPC를 통해 운송 엔지니어는 다양한 대중 교통 옵션을 정확하게 모델링하고 시간과 비용을 투자할 위치에 대해 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다. 이를 통해 효율성이 향상되고 궁극적으로 더 효율적으로 여행할 수 있습니다.

결론적으로

요약하자면, Cloud HPC는 우리 몸의 빠른 치유부터 보다 효율적인 도시 재설계에 이르기까지 삶의 질을 향상시키는 다양한 애플리케이션에 사용할 수 있는 유연성을 갖추고 있습니다.

HPC가 극복하는 데 도움이 될 수 있는 다른 엔지니어링 과제도 많이 있습니다. 여기에 제시된 예는 표면적인 내용일 뿐입니다. 귀하의 특별한 요구사항이 무엇이든, HPC는 귀하가 이를 충족하도록 도울 수 있는 힘을 가지고 있습니다. Cloud HPC는 과학자, 엔지니어, 연구자가 온디맨드 방식으로 액세스할 수 있는 강력한 소프트웨어와 하드웨어에 액세스하여 우리가 지구와 그 너머에서 직면하고 있는 가장 어려운 문제를 해결할 수 있도록 하는 획기적인 솔루션입니다.

저자

  • 개릿 밴리

    Garrett VanLee(개릿 밴리)는 Rescale의 제품 마케팅을 이끌며 산업 분야 전반의 혁신을 위해 고객들과 긴밀히 협력하고 있습니다. 그는 고객 성공 사례와 연구 혁신 및 Rescale 소속 엔지니어, 과학자, IT 전문가들의 모범 사례를 공유하며 다른 조직을 돕는 데서 큰 보람을 찾습니다. 개릿은 현재 슈퍼컴퓨팅, HPCAI 시뮬레이션 모델의 융합과 해당 동향이 과학 및 산업 분야의 혁신적 발견을 어떻게 주도하고 있는지에 집중하고 있습니다.

비슷한 게시물