ARC는 Rescale을 통해 Thruster의 출시 기간을 50% 이상 단축했습니다.

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"Rescale을 통해 ARC 팀은 일반적으로 대규모 컴퓨팅과 관련된 추가 시간이나 비용 없이 시뮬레이션 기반 설계 방법론을 지원함으로써 추진 시스템 설계 방식을 변경할 수 있었습니다." – Kyle Adriany, ARC 창립자 겸 CTO

Additive Rocket Corporation(ARC) 소개

HPC 시뮬레이션을 사용하여 테스트 및 설계되고 적층 제조로 생산된 ARC 엔진 중 하나의 프로토타입입니다.

ARC는 확장 중인 우주 산업을 위해 금속 로켓 엔진을 3D 프린팅하는 혁신적인 항공우주 회사입니다. 그들은 적층 제조와 업계 최고의 과학자들을 활용하여 고성능 추진 부품을 만듭니다. 적층 제조는 다양한 재료의 층을 연속적으로 결합하여 이전에는 표준 제조 방법으로는 불가능했던 복잡하고 유동적인 시스템을 만드는 프로세스입니다. 이러한 복잡한 시스템을 설계하고 제조를 지시하기 위해 ARC는 ANSYS Fluent, Mechanical 및 Additive Print를 활용하여 CFD, FEA, 결합된 열구조 및 열유체 시뮬레이션을 수행합니다. 광범위한 고성능 컴퓨팅(HPC)과 적층 제조 방법을 결합한 ARC는 경쟁사에 비해 50분의 XNUMX의 시간과 XNUMX%의 비용으로 추진 시스템을 만들 수 있습니다. ARC는 공간을 더욱 (더 저렴하게) 탐색할 수 있도록 필수 구성 요소의 제조 및 설계 프로세스를 혁신하고 있습니다.

도전

제품 개발을 가속화하고 SpaceX 및 Blue Origin과 더 나은 경쟁을 하기 위해 유난히 많은 수의 시뮬레이션을 실행해야 했습니다. 그들은 50% 활용도에서 128~80개의 코어를 갖춘 로컬 온프레미스 HPC 시스템을 갖추고 있었습니다. ARC가 인식한 제약 조건은 컴퓨팅 리소스의 확장성 부족과 리소스 다양성의 민첩성이었습니다. 컴퓨팅 리소스의 다양성과 용량 부족으로 인해 ARC의 시뮬레이션 처리량과 실험 설계(DOE)가 심각하게 제한되었습니다. ARC는 제품 개발 파이프라인의 이러한 병목 현상으로 인해 잠재적인 출시 기간이 심각하게 지연된다는 점을 인식했습니다. 더 많은 컴퓨팅 리소스에 대한 긴급한 수요에 직면하여 ARC는 정적 온프레미스 HPC 시스템에 투자할지 아니면 클라우드 지원 HPC 시스템으로 전환할지 결정해야 했습니다.

Why Rescale

3D 매트릭스는 로켓 추진기의 적층 가공을 개략적으로 설명합니다.

ARC는 로컬 온프레미스 HPC 시스템을 확장하거나 베어메탈 클라우드 리소스를 사용하는 등 컴퓨팅 리소스를 확장하기 위한 몇 가지 옵션을 고려했습니다. 궁극적으로 그들은 대체 옵션이 자신들의 요구에 부적절하다는 것을 발견하고 다음과 같은 이유로 Rescale을 사용하기로 결정했습니다.

  • Rescale은 최신 클라우드 컴퓨팅 리소스의 거의 무한한 인벤토리에 즉시 액세스할 수 있는 기능을 제공합니다.
  • 여러 클라우드 제공업체에 액세스하면 AWS, Azure, Google Cloud 및 IBM의 다양한 컴퓨팅 하드웨어 인벤토리가 제공되므로 사용자는 특정 애플리케이션에 최적의 컴퓨팅 리소스를 선택할 수 있습니다.
  • 최신 HPC 클라우드 하드웨어를 350개 이상의 포팅 및 튜닝된 애플리케이션과 결합하면 무제한 HPC 환경이 만들어집니다.
  • 광범위한 파트너십으로 인해 Rescale은 하드웨어 및 소프트웨어 제공업체로부터 광범위한 컴퓨팅 크레딧을 받습니다.
  • Rescale의 사용하기 쉬운 시뮬레이션 중심 플랫폼은 오픈 소스 클라우드 플랫폼 및 온프레미스 HPC 시스템과 비교할 때 소프트웨어 통합, 배포 및 사용을 매우 간단하게 만듭니다.
  • Rescale의 API(애플리케이션 프로그래밍 인터페이스)를 사용하면 플랫폼 내에서 애플리케이션의 직접적인 상호 작용 및 수정이 가능합니다.
  • Rescale은 단일 시뮬레이션을 수행하는 데 필요한 30개 이상의 IT 활동을 자동화하고 단순화합니다.
  • Rescale은 플랫폼 배포 및 시뮬레이션 작업 제출 전반에 걸쳐 포괄적인 지원을 제공합니다.

요약하자면, ARC는 플랫폼의 확장성, 민첩성, 사용 용이성, 신용 양도성, 백엔드 프로그래밍 가능성 및 지원 팀의 가치를 인식했기 때문에 Rescale에 전념했습니다.

추진기 설계는 유사한 추진 조건에서 동작을 테스트하기 위해 시뮬레이션되었습니다.

ARC 및 Rescale의 결과

Rescale 플랫폼에 대한 ARC의 경험은 제품 개발 주기에 상당한 개선을 가져왔습니다.

  • 특정 애플리케이션에 최적화된 최신 컴퓨팅 리소스를 활용하여 시뮬레이션 처리량이 475% 증가했습니다.
  • 전체 엔진 개발 기간이 6~12개월에서 2~3개월로 단축되었습니다.
  • 클라우드 리소스에 대한 액세스를 통해 ARC는 온프레미스 코어 50개에서 코어 500개 이상으로 즉시 확장할 수 있었습니다.
  • 무한한 컴퓨팅 리소스와 다양한 아키텍처를 통해 ARC는 수천 번의 설계 반복이 포함된 DOE 시뮬레이션을 수행할 수 있었습니다. Rescale 플랫폼 외부에서는 실용적이지 않았을 실험입니다. 새로운 DOE를 통해 추진기와 구성 요소의 무게를 50% 줄이고 시뮬레이션 엔지니어링 인력을 분산시킬 수 있었습니다.

요약하자면 Rescale의 사용하기 쉬운 플랫폼은 ARC 엔지니어링 부서의 효율성에 큰 영향을 미치고 인력 요구 사항을 재설계했으며 제품 개발 시간을 XNUMX분의 XNUMX로 단축했습니다.

"미래에는 플랫폼에서 사용할 수 있는 다른 소프트웨어 도구를 활용하고 시뮬레이션 워크플로의 전부는 아니더라도 대부분을 Rescale로 이전할 수 있기를 바랍니다." – Kyle Adriany, ARC 창립자 겸 CTO