Top menu

Видение САПР на конференции «Высокопроизводительные вычисления и построение эффективной ИТ-инфраструктуры для инженерных расчетов»

Доброго времени суток! По своей работе я часто бываю на семинарах посвященных рынку САПР. 18 марта в Санкт-Петербурге проводился очередной семинар, посвященный высокопроизводительным вычислениям. Организаторами мероприятия явились ЗАО «КАДФЕМ Си-Ай-Эс» (CADFEM), компания ANSYS, Inc. и Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (НИУ ИТМО). Что такое высокопроизводительные вычисления, насколько данный рынок развит в России и какие перспективы сейчас открываются будет рассказано в этой статье.

В конференции принимали участие ведущие компании авиа-,судо- и машиностроения. Поэтому чувствовалась нацеленность именно на крупных производителей, для которых важно быстро создавать инновации и выводить готовую продукцию на рынок, исключая возможные ошибки при разработке изделия, т.к. цена ошибки может быть достаточно высока. Примеры подобных ошибок — это частые новости недавнего времени об отзыве партий автомобилей в связи с дефектами. Также у производителей есть необходимость «принимать решения с первого раза», но ,при этом, обладать данными о вариативности конструкции, возможности изменять ее геометрические и другие параметры. К примеру, инженер-конструктор должен обладать возможностью быстрой замены каких-либо комплектующих изделия на аналоги, изменения конструкции под новые или заданные условия работы.

И главная тенденция в мире проектирования — это системное моделирование. Подход к разработке изделия, как к единому целому. Ранее рассматривалась подетальная разработка и последующая сборка. Но современные условия требуют рассмотрения изделия, как системы. Вводиться еще и новый термин — робастность проектирования. Робастность — это устойчивость к колебаниям расчетных/конструкторских параметров.Примером робастной задачи является разработка пассажирского и военного самолета. В зависимости от режима работы надо учитывать все возможные воздействия с их вариациями во время эксплуатации изделия.  И это, как следствие, очень повышает нагрузку на современное оборудование.
1

Итак, современная инженерия стремится к работе под девизом олимпийцев — «Быстрее, выше, сильнее». А теперь хотелось бы представить наиболее интересные доклады.

Вычисление в облачных технологиях

Данный доклад представлял Wim Slagter (ANSYS Inc). ИТ инфраструктура должна быть масштабируемой и экономически эффективной. Сложные вычисления ранее производились на больших мейнфреймах, которые занимали целые комнаты. Сейчас развитие данных систем пришло к облачным технологиям. Высокопроизводительная инфраструктура и системы хранения данных централизуются и объединяются для удаленного использования с любых (в том числе мобильных) устройств.

6

Зачем все это нужно, спросите вы:

Для предоставления высокопроизводительных ресурсов по запросу, для выполнения достоверных расчетов,операционной эффективности и оптимизации активов, для обеспечения совместной работы географически разбросанных команд специалистов и ,соответственно, для защиты интеллектуальной собственности и контроля процесса работы. Ключевой параметр, который привел к использованию облачных технологий — это окупаемость инвестиций. Если пробежаться по известным компаниям то:
«[GM] ставит целью облегчение доступа и использования данных, объединение отделов и групп разработчиков, для их синергетического взаимодействия.”
“BMW сэкономит около 80 процентов стоимости проведения расчетов, включая расчеты краш-тестов, аэродинамики и других приложений CAD/CAE.”
“[HGST] использует веб-сервисы Amazon, отличающиеся более высокой производительноcтью, меньшей стоимостью и более высокой скоростью развертки решения, по сравнению с покупкой собственного кластера.”
Т.е. это говорит о том, что лидеры рынка не покупают мощные расчетные комплексы, а используют уже существующие мощности, объединяя их в облачную среду, или берут в аренду. Сейчас рынок начинает наполнятся сервисами не только облачного хранения данных, но и использования облачных мощностей для расчетов, визуализации.

Параметрические исследования и оптимизация
Если идет создание сложного массового изделия, то перед конструктором стоит задача- выбрать оптимальны вариант.В качестве примера рассматривалось решение компании dynardo — optislang, которое поможет конструктору решить сложную параметрическую задачу, учесть различные вариации геометрии и нагрузок. Именно для этих задач в инженерном мире и нужны мощные вычислительные ресурсы, т.к. решить просто один вариант — уже неактуально, требуется выбрать лучшее из множества.

3

CLAVIRE:облачная технология нового поколения для ресурсоемкого моделирования и обработки больших данных
Была представлена облачные технологии и от ИТМО. Проведена презентация CLAVIRE (CLoud Application VIRtual Environment) – многопрофильной инструментально-технологической платформы, обеспечивающей создание, разработку и эксплуатацию публичных облачных сред второго поколения, для предоставления доступа к вычислительным ресурсам, прикладным пакетам и композитным приложениям в рамках моделей SaaS и AaaS. Также демонстрировался симулятор работы дамб и прогнозирования чрезвычайных ситуаций в Санкт-Петербурге. Посетители могли на большом сенсорном экране промоделировать различные виды волнения на Финском заливе и в дельте реки Невы. Продемонстрирована работа движения транспорта во время эвакуации с Васильевского острова. Подробнее обо всех технологиях ИТМО на базе их облачных технологий вы сможете ознакомиться на http://clavire.ru/

5

4

2

Таким образом, семинар «Высокопроизводительные вычисления и построение эффективной ИТ-инфраструктуры для инженерных расчетов» являлся площадкой для получения информации и обмена мнениями ответственных лиц, принимающих на своих предприятиях решения в части оптимизации высокопроизводительных ресурсов для инженерного анализа и моделирования. Руководители технических и ИТ подразделений и групп, которые заинтересованы во всестороннем понимании и планировании инженерных вычислений на предприятии, смогли ознакомиться с ключевой информацией и увидеть примеры реализации проектов на ведущих предприятиях, в области масштабируемости инженерных расчетов, создания дата-центров, создания корпоративных «облаков», организации удаленного доступа и визуализации, проведения расчетов на графических ускорителях.