주문형 하드웨어 및 소프트웨어가 엔지니어링 개발에 미치는 영향

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시뮬레이션을 실행하는 모든 엔지니어는 계산 또는 시뮬레이션 작업을 공식화하는 데 어려움을 겪었지만 하드웨어 또는 소프트웨어 리소스 제약으로 인해 이를 해결할 수 없었습니다. Rescale의 목표는 이러한 제약을 제거하고 궁극적으로 엔지니어가 시뮬레이션 및 모델 기반 설계로 추상화 수준을 높일 수 있도록 지원하는 것입니다.MBD]. 하드웨어 및 소프트웨어 리소스에 대한 온디맨드 액세스는 엔지니어가 차세대 엔지니어링 과제에 접근하고 해결하는 방식을 변화시킵니다.
대부분의 엔지니어는 내부 고성능 컴퓨팅(HPC) 클러스터 및 시뮬레이션 소프트웨어에 대한 기본 수준의 액세스 권한을 갖고 있지만 주문형 리소스에 액세스하면 해결 가능한 광범위한 새로운 엔지니어링 문제가 발생합니다. 종종 엔지니어는 주어진 제약 내에서 문제를 해결하고 설정된 일정에 따라 최선을 다하도록 교육을 받습니다. 이로 인해 하드웨어와 소프트웨어에 대한 액세스가 어디에나 있을 경우 실제 수요와 기회가 과소하게 표현됩니다. 주문형 하드웨어 및 시뮬레이션 소프트웨어 리소스에 대한 액세스는 엔지니어가 제품 개발 프로세스에서 시뮬레이션을 활용하는 방식을 극적으로 변화시킵니다.
진입 장벽 낮추기
가장 기본적인 수준에서 주문형 하드웨어 및 소프트웨어 리소스에 대한 액세스는 엔지니어가 계산 분석 실행을 시작하는 진입 장벽을 크게 낮춥니다. 온디맨드 액세스에는 과거와 같이 하드웨어 인프라에 대한 상당한 사전 투자 또는 연간 소프트웨어 라이센스 비용이 필요하지 않습니다.
충실도가 높은 모델
충실도가 높은 설계를 사용한 시뮬레이션 모델은 종종 더 정확하고 신뢰도가 높은 시뮬레이션 결과를 제공할 수 있습니다. 엔지니어는 다양한 주문형 HPC 리소스에 액세스하여 추가 HPC 하드웨어에 투자할 필요 없이 시뮬레이션 모델의 충실도를 크게 높일 수 있습니다.
더 넓은 디자인 공간 탐색
매개변수 스윕 또는 실험 설계(DOE)를 통해 시뮬레이션을 선형적으로 확장하는 것은 모델의 특정 요소가 결과에 어떻게 영향을 미치는지 더 잘 이해하고 중요한 엔지니어링 통찰력을 제공하는 매우 강력한 방법이 될 수 있습니다. 주문형 리소스에 대한 액세스는 이러한 애플리케이션에 극적인 영향을 미칩니다. 즉, 시뮬레이션의 증분 비용을 상품화하고 엔지니어와 과학자가 원하는 만큼 많은 시나리오를 동시에 실행할 수 있는 능력을 제공합니다.
알고리즘 설계 개발
복잡한 시스템을 위한 엔지니어링 모델에는 엔지니어가 변경할 수 있는 수백만 개의 부품과 매개변수가 있으며, 종종 완전한 무차별 검색을 수행합니다.bfs] 전체 설계 공간이 비실용적입니다. 최적화 기술, 통계 방법, 기계 학습 알고리즘 및 기타 도구를 활용하여 이러한 설계 공간을 보다 지능적으로 탐색할 수 있습니다. 이러한 도구에 대한 단일 기능 평가에는 상당한 하드웨어 및 소프트웨어 리소스가 필요한 전체 시뮬레이션 모델의 실행이 포함될 수 있습니다. 이러한 시뮬레이션을 원활하게 실행하는 능력은 이러한 유형의 알고리즘 접근 방식을 사용하는 시뮬레이션 작업 흐름을 가능하게 하는 중요한 요소입니다.
다분야 분석 및 공동 시뮬레이션
대부분의 복잡한 제품에는 설계에 영향을 미치는 여러 가지 엔지니어링 또는 과학 분야가 있습니다. 시뮬레이션 도구는 종종 설계 프로세스의 여러 구성 요소에 활용되어 시뮬레이션 도구를 결합할 수 있는 기회를 제공합니다(예: 기능적 모형 인터페이스 사용 [fmi]) 설계 변경이 각 분야에 독립적으로 영향을 미치는 방식을 이해하는 동시에 각 분야 간의 상관 관계와 상호 작용을 탐색합니다. 여러 시뮬레이션 도구가 함께 연결되면 소프트웨어 및 하드웨어 요구 사항이 기하급수적으로 증가합니다. 이러한 유형의 다분야 접근 방식은 매개변수 간의 매우 복잡한 상호 작용(예: 다분야 설계 최적화)으로 인해 알고리즘 탐색과 함께 종종 사용됩니다.엠도]). 이를 위해서는 전통적으로 접근 가능한 것 이상의 리소스 요구 사항이 필요한 경우가 많습니다. 공동 시뮬레이션은 이에 대한 또 다른 예이지만 보다 긴밀하게 통합된 동시 접근 방식입니다.
엔지니어링 관리 및 예산 책정
경영진과 엔지니어링 경영진은 XNUMX~XNUMX년 동안의 하드웨어 및 소프트웨어 요구 사항을 예측하는 동시에 이에 따라 HPC 클러스터 및 연간 소프트웨어 라이선스에 대한 자본 지출에 투자하기 위해 매우 어려운 리소스 할당 및 예산 책정 프로세스를 거치는 경우가 많습니다. 주문형 하드웨어 및 소프트웨어 리소스를 사용하면 직접 회계 및 매우 세부적인 예산 책정 접근 방식이 가능합니다. 시뮬레이션에 대한 투자 수익(ROI)을 직접 계산하고 프로젝트 기반의 컴퓨팅 비용을 이해하는 기능을 통해 경영진은 엔지니어링 팀이 엔지니어링 및 비즈니스 요구 사항 변화에 따라 리소스를 동적으로 할당할 수 있도록 지원합니다. 이 접근 방식은 엔지니어에게 시뮬레이션 도구의 가치를 객관적으로 평가하고 이러한 투자를 결과에 직접 연결할 수 있는 영향력을 제공합니다.
엔지니어링 및 과학 시뮬레이션은 항공우주 분야의 새로운 우주선 및 무인 항공기(UAV) 개발부터 생명 과학 분야의 혁신적인 신약 발견 기술, 고급 전자 설계에 이르기까지 다양한 산업 및 응용 분야의 선도 기업을 위한 혁신 파이프라인을 촉진하는 중요한 도구가 되고 있습니다. 차세대 반도체 소자를 위한 자동화(EDA). 하드웨어 및 소프트웨어에 대한 주문형 리소스에 대한 액세스는 엔지니어에게 개발 프로세스에서 추상화 수준을 높일 수 있는 도구를 제공합니다. 이를 통해 크고 복잡한 모델을 처리하고 시뮬레이션 기반 개발을 혁신과 획기적인 기술의 핵심 자산으로 활용하는 능력이 크게 향상됩니다.
[mbd]: https://en.wikipedia.org/wiki/Model-based_design
[bfs]: https://en.wikipedia.org/wiki/Brute-force_search
[피미]: https://en.wikipedia.org/wiki/Functional_Mock-up_Interface
[엠도]: https://en.wikipedia.org/wiki/Multidisciplinary_design_optimization

저자

  • 요리스 푸어트

    Joris는 CEO이며 Rescale의 경영팀을 이끄는 책임을 맡고 있습니다. Rescale을 설립하기 전에 Joris는 McKinsey & Company에서 하이테크 부문의 제품 개발 업무를 담당했습니다. Joris는 보잉에서 경력을 시작하여 787년 동안 XNUMX 프로그램의 구조 및 소프트웨어 엔지니어로 일하면서 꼬리와 날개 설계를 최적화했습니다. Joris는 Harvard Business School에서 우수한 성적으로 MBA를 취득했고, 워싱턴 대학교에서 항공우주학 석사 학위를 우등으로 취득했으며, 미시간 대학교에서 기계 공학 학사 학위와 응용 수학 부전공을 우등으로 취득했습니다.

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