From the blog

Aerospace: Scaling and Parallelizing CFD Runs

aero-turbine
Aerospace manufacturers operate at the leading edge of technology in materials, solid mechanics, fluid dynamics, electronics, and several other engineering disciplines.  In an industry where 100% product reliability is expected and achieved on a regular basis, the product development process is at the core of company performance.
Across the aerospace industry, whether in spacecraft, aircraft, jet engines, or other systems, advanced engineering simulations allow engineers to cycle through various design iterations early in the design process, without investing in hardware. However, the complexity of simulation models is quickly increasing. For example, a 3D model of a high-pressure turbine rotor can contain millions of elements for a finite element analysis (FEA). Running these simulations can take hours or days, depending on the speed and age of the available high-performance computing (HPC) hardware. In addition, running design iterations in parallel to fully explore the design space remains extremely difficult. Engineers quickly run into HPC capacity constraints and have to wait in a virtual queue to run their jobs. This can lead to sub-optimal designs as engineers don’t have the tools or the time to fully optimize their designs.
To address these concerns on a new development program, an aerospace OEM turned to Rescale. With Rescale, this customer gained access to a comprehensive suite of simulation software tools, along with the capabilities of a fully secure, large commercial cluster on demand and at a fraction of the cost. Our customer used Rescale to perform multiple-parameter sweeps and designs of experiments (DOEs) to improve the designs of various sub-systems and critical individual components. The customer ran analyses on several models and used commercially available computational fluid dynamics (CFD) solvers.
To compute large-scale parallel simulations in a short time requires hundreds of clustered processors, resulting in significant upfront and maintenance costs for IT infrastructure . As a result, this type of simulation has largely remained out of reach to all but the largest of aerospace companies. Using the Rescale platform, the user was able to set up a full parameter sweep in a matter of minutes. For a typical job, upon submission by the user, the Rescale platform performed as follows:

  • Hundreds of processors were dynamically provisioned within five minutes of job submission.
  • The user-chosen solver was invoked across the entire multiple-processor cluster, simulating thousands of time steps
  • Results were delivered to local servers for post-processing and analysis.
  • All computing instances across the cluster were deleted upon completion.

Security concerns were fully addressed: Rescale jobs are run on SOC 2 and ITAR-certified infrastructure; all customer data was transferred in an end-to-end encrypted environment. Dedicated cluster instances were provisioned to ensure that data mingling did not occur. Finally, data was purged upon completion of the case.
In this case, the Rescale customer estimated that running these analyses on Rescale reduced runtime by >95% and saved hundreds of engineer-hours when compared to the alternative of running locally. Additionally, the ability to run much broader simulations revealed critical insights to the engineers that would have remained hidden due to time constraints had they run these jobs on local machines.
To learn more, contact us at sales@rescale.com

Related articles

Running Deep Learning on a Cloud That’s Right for You

While still in its infancy, Deep Learning has already significantly advanced fields such as autonomous driving, robotics control, machine translation, and facial recognition. By being able to abstract large volumes of data, recognize patterns, model and classify them, Deep Learning […]

read more »

クラウドHPCの3つの隠れたメリット

Rescaleの米国中部地域担当セールスのJJ Jonesがポストしたブログ記事の翻訳です。 元記事は3 Hidden Benefits of Cloud HPCをご覧ください。 企業は、クラウド上のハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)に移行し、柔軟で多様な、従量課金型のHPCリソースへのアクセスを実現しつつあります。同時に、これらの資産を管理することや膨大な資本と時間を費やすことの必要がなくなりました。シミュレーションをクラウドのHPCリソースへ移行することで、企業は以前からは想像もできない規模で多彩な標準タイプおよび特殊タイプのハードウェアを活用できます。クラウドを活用することで、エンジニアリングスタッフの潜在力を発揮し、イノベーションを次のレベルに引き上げることができます。クラウドHPCが成熟するにつれて、これらの明らかな利点は、HPCワークロードに対するクラウドへの動きを促進することです。しかし、定量化を明らかにしづらいその他の利点がしばしば見落とされていますが、それらは本当のクラウドの変革の力を表しています。 この記事では、クラウドに移行することで見過ごされがちな、変革上の3つの利点を見ていきます。 1.トップレベルのエンジニアのリクルーティングや雇用維持 多くの企業が、クラウド資源へアクセスできる環境を保有することが、高い能力を持つエンジニアのリクルーティングや雇用維持に役立つことに気付いています。業界(産業)に関係なく、技術者は仕事に最適なツールを求めています。最速のクルマを持つレースチームが確実に最も有能なドライバーを引き付けるように、最高のツールを提供する組織は最高の才能を引き付けることができます。チームに対して、クラウドで利用可能なシミュレーション機能にに対して深く幅広いアクセスを提供する企業は、現在のハードウェア環境に対する不満を防ぎます。新しい技術が利用できるようになると、エンジニアは既存の社内リソースが完全に償却されるのを待つことなく、流通する最新のテクノロジーにアクセスすることができます。これは、最高の才能を引きつけ維持する企業の能力に顕著な影響を与えています。最近のクラウドカンファレンスでパネルの中であるグローバルCIOが次のように述べました。「従来のインフラストラクチャを利用しているなら、偉大なプレイヤーは得られません」 2.組織のアジリティ 見過ごされがちなもう一つの利点は、クラウドが組織にもたらす全体的な柔軟性です。革新的なアイデアを提供したり、新説を打ち立てたりするためには、企業や従業員は最新のテクノロジーにアクセスする必要がありますが、設備投資は痛みを伴う(そして危険な)決定になる可能性があります。いったん組織が資金を確保し、長期的な調達プロセスを維持すると、現在の作業負荷を中断することなく移行するために人材配置をどうしたらよいのかという葛藤に直面します。クラウドによって、企業は必要に応じて素早く資産にアクセスすることができます。さらに、既存のワークロードを拡張してシミュレーション時間を短縮し、同時シミュレーションを実行することで、チームが日常的なタスクをより迅速に実行できるようになり、将来的に実行可能なタスクに集中できるようになります。この俊敏性と応答性は、企業が自社製品を次のレベルに引き上げることを可能にします。 上記の利点についての最も良い点は、それらを実現するためにクラウドに完全に移行する必要がないことです。既存の社内HPCリソースを使用している組織でも、引き続きそのリソースを使用可能です。才能のあるエンジニアに可能性を与えたり、新製品をリリースしたりする必要がある場合、クラウドの利用が突発させることも可能です。これを行うには、クラウドプロバイダーがターンキーであり、使用に長期的なコミットメントを必要としないことが重要です。(P.S. Rescaleはそうではありません!) 3.ITではなく、組織のコアコンピタンスにフォーカス 最後に、クラウドによって、組織はそのコアビジネスに集中することができます。あなたは飛行機や自動車を作ることができますし、薬を創ったり人工知能ツールをデザインすることもできますが、あなたはIT企業ではありません。企業は、膨大な時間とコストを費やすことに慣れてきており、正しいコンピューティングリソースがコアビジネスをサポートできるようになります。過去には選択肢がありませんでした。クラウドを完全に活用することで、組織はビジネスを推進する重要な戦略目標に集中して、必要なリソースの保守や管理をそのリソースを主要ビジネスとする人々に任せることができるようになります。ITチームは、従業員中心型のプロセスのサポートに集中するのを止めて、顧客中心型の収益創出活動に集中することができるようになります。 これらの隠されたクラウドへの移行の利点は、ROIの計算には簡単には現れません。これらのつかみどころのない側面の真の価値を数値化することは困難です。つまり、明白な利点は、クラウドへの移行を正当化するのにあまりに多く語られています。しかし、これらのつかみどこころのない利点は、組織がクラウドに移行すると必然的に現れます。これらは損益計算書に数値として直接表示されないかもしれませんが、市場シェアや収益性のような中核的なビジネス目標の長期的な上昇を目にすることによって、これらの存在を知ることになります。

read more »