Perfekt verwaltete HPC-Cluster sorgen für perfekt designte Rennwägen

By | 22. November 2013

Swift Engineering setzt auf IBM Platform HPC und CraySwift Engineering kennen vermutlich nur die Eingeweihtesten der Eingeweihten, aber die Produkte, für die dieses Unternehmen aus San Clemente, Kalifornien, verantwortlich ist, vermutlich schon: Rennwägen. Seit 1983 beschäftigt sich die Desgin-Schmiede damit, für die großen Automobilhersteller wie Honda, BMW oder Toyota unter aerodynamischen Gesichtspunkten die Karosserien für die schnellsten Autos der Welt so zu optimieren, dass diese permanent besser und schneller werden.

Hierfür setzen die Ingenieure ausgefeilte Simulationsalgorithmen ein, die auf den Methoden der numerischen Strömungsmechanik basieren (Computational Fluid Dynamics, CFD). Damit war das  Unternehmen schon sehr früh in der Lage, das Strömungsverhalten schneller Fahrzeuge, aber auch das von Flugzeugen am PC zu simulieren. Wobei „PC“ es nicht ganz trifft, denn für diese Art der Berechnungen ist ein Rechnerverbund vonnöten, der sich eher im Bereich Supercomputer tummelt. Und an dieser Stelle kommt IBM Platform Computing ins Spiel.

Cray + IBM Platform HPC ist die Erfolgsformel

Die Supercomputer, die bei Swift Engineering mittlerweile für die komplexen Simulationsberechnungen zuständig sind, nennen sich Cray CX1000 und Cray CX1, die sich mithilfe von IBM Platform HPC zu einem leistungsfähigen HPC-Cluster zusammengefasst sind. Mithilfe dieser Rechenpower kann Swift Engineering ganz neue Wege im Rennwagen-Design gehen. So gelang es den Ingenieuren, die aktuelle Rennwagen-Generation der Formula Nippon-Serie so zu gestalten, dass der Anpressdruck um 30 Prozent erhöht werden konnte, was vor allem in Kurven für eine bessere Stabilität der Autos bei gleichzeitiger Tempoerhöhung führte.

Der Cray CX 1000 setzt sich aus 18 Rechnereinheiten zusammen, was 144 Prozessorkerne vom Typ Intel Xeon-E5620 ergibt. Darauf finden mithilfe der Simulationssoftware CFD C++ die Strömungsberechnungen in Echtzeit statt. Die zwei Cray CX 1 hingegen, die aus insgesamt 20 Prozessorkernen vom Type Intel Xeon-5670 und 5570 bestehen, werden für die Visualisierungsaufgaben eingesetzt. Dank der schnellen Nvidia Quadro-Grafikkarten lassen sich die Strömungsergebnisse in Echtzeit am Monitor darstellen.

Klar, dass bei solch einer Rechenpower das System bestmöglich genutzt werden muss, ohne dass sich jemand ständig um die optimale Ausnutzung des HPC-Clusters kümmert. In diesem Fall hilft IBM Platform HPC Swift Engineering, die anstehenden Herausforderungen bestmöglich zu lösen, anstatt sich mit administrativen Aufgaben herumzuschlagen.

Optimal verwaltete HPC-Cluster sind der Schlüssel

Für das Visualisieren von Strömungsverhalten kommt bei Swift Engineering ein HPC-Cluster zum EinsatzDenn etwas haben die Ingenieure von Swift Engineering nicht: Zeit. Gerade im Rennsport zählt der Design-Vorsprung vor der Konkurrenz mehr als alles andere, daher ist es für das Unternehmen aus San Clemente von größter Wichtigkeit, die Ergebnisse ihrer Strömungssimulationen möglichst schnell in ein fertiges Produkt umzuwandeln.

Und das funktioniert nur mithilfe eines leistungsfähigen HPC-Clusters, das bestmöglich verwaltet wird. Das wiederum ermöglicht mit derselben Hardware-Power mehr Interaktionen, die für das perfekte Design der Karosserien erforderlich ist.

Der Grund, warum Swift Engineering sich für die Kombination Cray-IBM entschieden hat, war ein ganz effizienter: Sie wollten möglichst viel Rechenpower aus ihrem HPC-Cluster herausholen, und das mit möglichst geringem administrativen Aufwand. Denn klar ist auch: Je höher die Anforderungen an die Strömungssimulationen werden, desto effizienter und intelligenter müssen die vorhandenen Ressourcen genutzt werden.

Neue Rechnerressourcen mit IBM Platform HPC bestmöglich zuweisen

Um noch mehr Rechnerressourcen für die Strömungsanalysen bereitstellen zu können, hat Swift Engineering sogar seine Windkanalanlage abgebaut, um dort stattdessen eine zusätzliche Rechnereinheit zu installieren. Auch dabei hilft IBM Platform HPC, indem man die neuen Rechnereinheit genau dort einsetzen kann, wo sie erforderlich sind. Damit erfüllt Platform HPC alle Voraussetzungen, die für professionelles und möglichst einfaches Cluster Management erforderlich sind. So kann Swift Engineering die vorhandenen Ressourcen noch besser nutzen und mehr Jobs in weniger Zeit erledigen.

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Michael Hülskötter

Ich schreibe im Auftrag der IBM Deutschland GmbH auf dem Hightech Computing Blog.
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