Adam Green - March 27, 2017
CAE Tools의 성장은 1980년대 메인프레임에서 시작하여 기술발전을 통해 산업계를 지원하였습니다. 그 후 Pre / Post 작업이 90년대에 들어 데스크탑으로 마이그레이션 되었으며, HPC시스템은 컴퓨팅 집약적인 해석영억에서 지속적으로 발전하였습니다. 2000년대에는 가장 큰 문제를 해결하기 위해 더 크고 빠른 병렬시스템을 사용하여 데스크탑에서 더 많은 문제를 해결할수 있는 변화가 있었습니다.
CAE SW는 이제 CAE전문가가 아니라 주요 엔지니어가 사용하고 있으므로, 더 많은 엔지니어가 더 크고 복잡한 모델을 실행 할 수 있습니다. 작은 모델은 여전히 데스크탑에서 실행될수 있지만, 더 크고 정확한 결과가 필요한 모델에는 HPC시스템이 여전히 필요합니다. 컴퓨팅 성능이 향상된 또 다른 요인으로는 자동화된 workflow입니다. Geometric change 또는 Boundary conditions에 대한 Parameter weeps은 10가지 또는 20가지 이상의 모델을 계산할 필요가 있습니다. 매개변수의 행렬을 사용하면 실행 횟수가 더 늘어날수 있습니다.
자동화된 워크플로우를 통한 최적화는, 프로세스 내에 복잡한 설계 작업을 수백개의 시물레이션 분석을 통해 이루어집니다. 다중분할 최적화(MDO)는 여러분석 도구를 연결하여 기술의 한계를 극복합니다. HEEDs, ModeFrontier 및 ANSYS DesignXplorer는 Rescale 플랫폼을 통해 HPC를 배치함으로써 Run Time을 크게 줄일 수 있는 도구의 예입니다.
Water Pump Efficiency Optimization Process
CAD도구는 CFD분석을 위한 새로운 솔리드 모델을 자동으로 작성하기 위해 여러 Geometric parameter를 제어 할 수 있습니다. 많은 변수가 있기때문에 최고의 MDX 검색엔진에서도 더 나은 설계를 찾기위해 100개의 다른 CFD모델을 실행해야 설계 공간이 커질 수 있습니다. 각 물 펌프 모델이 1천만개의 셀이면, 64코어 온프레미스 HPC 시스템에서 24시간 내에 수렴할 수 있습니다. 그것은 여전히 100일입니다.(현실 세계 엔지니어링 문제는 너무 많음) Rescale ScaleX 플랫폼을 사용하여 이를 가속화하는 두가지 방법이 있습니다.
1. 작업당 코어수를 늘림 ( 각 작업을 256코어로 실행하면 포인트당 6시간 단축될수 있음
2. 여러 작업을 동시에 진행 - 기술적으로 ScaleX플랫폼에서 한번에 100개의 포인트를 모두 실행할수 있지만 대부분의 최적화 엔진은 이전 실행결과를 사용하여 새로운 방향으로 안내합니다. 일반적으로 100포인트중 10포인트(또는 그 이하)만 동시에 실행할 수 있습니다. 하루 40번 실행으로 Rescale 플랫폼은 타임라인을 100일에서 2.5일로 압축할수 있습니다.
Bicycle Aerodynamics Analysis
지난 2년간 많은 자전거 잡지들은 풍동시험(Wind Tunnel)에 대한 자전거 브랜드에 대한 리뷰를 싣고있습니다. 자전거 회사 또한 경쟁적으로 CFD 프로세스를 이용하고 있습니다.
Manual workflow
기본 CAD모델 구축
주요 Geometric Parameters 정의
CAD 모델에 Parametric 변수 적용
CAD 모델 Export
CFD 메쉬 생성
공기역학 시뮬레이션
영향력을 위한 Post 프로세스
그런다음 다른요각(측면의 움직임)에 대해 20번 반복을 하고 피로도를 봅니다.
Parametric CAD 형상을 사용하여 새 형상을 작성후 CFD를 통해 프레임의 공기역학적 성능을 평가하는 프로세스를 상상해 보십시오. 수치 계산은 상당해지고, 실제 작업 시간이 줄어든다 하더라도 경과 시간은 여전히 문제가 됩니다.
Rescale 플랫폼에서 DOE기능을 사용하면 위 20개 모델을 동시에 실행할 수 있습니다. SMB를 포함한 모든 회사가 민첩한 확장성과 성능을 얻을수 있는 간단한 방법입니다. 16개 코어에서 24시간동안 자전거 공기역학 CFD모델을 사용하는대신, Rescale플랫폼에서 196개의 최신 코어를 사용하여 2시간내로 전환할 수 있습니다. 또한 한번에 20개의 모델을 동시에 실행할 수 있습니다. 전체 공기역학 CFD 테스트가 20일 대신 24시간이내 완료할 수 있을 때 Gantt 차트는 매우 다르게 보일것입니다.!!
이제 더욱 빠르고 쉽게 액세스 할 수 있는 컴퓨팅 성능에 대한 요구가 그 어느때보다 커졌습니다. 제한된 리소스로 지속적인 어려움을 겪고 있는 회사가 CAE Toos를 통해 최상의 결과를 얻을 수 있는 방법은 무엇일까요? Gantt 챠트를 사용하여 계획된 프로젝트 일정은 전체 프로젝트 일정에서 중요한 부분으로, CFD 프로젝트 일정을 몇일 또는 몇주 단위로 보여줄 수 있습니다.
이것은 수년동안 통용되어 왔지만 이제 클라우드 플랫폼의 Rescale을 통해 이러한 장애물을 제거하고 프로젝트 일정을 단축하는 방법을 보여 드릴 수 있습니다!!
Level the Playing Field!
많은 엔지니어링 회사나 컨설턴트들은 컴퓨터 하드웨어에 많은 투자를 수락하는데 신중합니다. 이제 Rescale의 ScaleX클라우드 HPC플랫폼을 사용하면 모든 회사에서 가장 복잡한 CAE계산을 위한 적절한 리소스를 배포할 수 있습니다. 이것은 시장 변화의 동력입니다. 과거에는 가장 성공적인 엔지니어링 회사가 대규모 On-Premise HPC 시스템을 구축했습니다. 고객에게 제공되는 가치의 상당부분은 해당 시스템의 가용성이었습니다. 이제 어떤 그룹도 Rescale 플랫폼을 사용하여 On-Demand(주문형) 방식으로 대규모 HPC 리소스를 구현할 수 있습니다~!
이 글은 Rescale Adam Green이 작성하였습니다.
옮긴이 Jungin
번역 매끄럽지 못한점 양해바랍니다. 수정이 필요한 부분있으면 언제든 말씀해주십시오.
Rescale의 국내 사용 엔지니어의 feedback도 위와 비슷한 부분이 있었습니다. 전자기 해석에 1주일 소요되던 작업을 업무시간내에 결과를 볼 수 있어 프로젝트 일정을 당길 수 있었고 더 많은 시뮬레이션을 통해 결과의 완성도를 높이게 되었으며, Rescale을 사용하기 전으로 돌아간다면 과연 일을 제대로 할수 없을 것 같다고 하셨습니다.
유동해석 사례는 보유한 워크스테이션에서는 시도조차 하지 못한 1억 격자의 Full Scale 해석을 Rescale 플랫폼을 이용하여 6시간 만에 해석 할 수 있었습니다.
