Вычисления упрощаются с помощью суперкомпьютера

40000 ПК, работающих одновременно. Именно такая мощность у суперкомпьютера MareNostrum 4, самого мощного в Испании и седьмого в Европе, который расположен в Барселоне. Эта вычислительная мощность позволяет ему выполнять все виды моделирования: от того, как работает сердце или предсказаний изменений климата, до экологических катастроф. В случае проекта сотрудничества с SEAT целью является использование вычислительной мощности суперкомпьютера MareNostrum 4 и всех 165 888 процессоров для улучшения автомобилей компании.

6 912 чипов в часовне

MareNostrum 4 находится в старой часовне в северном кампусе Политехнического университета Каталонии, при температуре окружающей среды 24 градуса и относительной влажности 36%. Ориол Лемкуль, исследователь центра суперкомпьютеров Барселоны по физическим и числовым моделям, является одним из сотен специалистов, которые используют этот суперкомпьютер из любой части мира для своих проектов: «В своей области я изучаю камеры сгорания самолетов, выполняю моделирование ветряных турбин и, в случае моего сотрудничества с SEAT, влияние геометрии ступицы колеса на аэродинамику автомобиля».

Более безопасные, комфортные и эффективные автомобили

Улучшение аэродинамики автомобиля заключается в снижении коэффициента аэродинамического сопротивления. В результате транспортные средства становятся более безопасными и эффективными, с меньшим потреблением топлива и выбросами CO₂, а также с лучшими характеристиками. Ключевыми областями анализа являются передняя и задняя части, а также ходовая, шины и колеса. До настоящего времени для улучшения аэродинамики использовались глиняные модели в натуральную величину, совмещающие моделирование и реальные испытания в аэродинамической трубе.

«Работа с аэродинамической трубой стоит дорого. Глиняные модели портятся, и необходимо постоянно менять их», - говорит Мария Гарсия-Навас, инженер департамента развития и аэродинамики SEAT.

«Кроме того, вычислительная мощность суперкомпьютера барселонского центра позволяет нам включать больше параметров и видеть, как воздух ведет себя в ободах при движении колес. Идея состоит в том, чтобы сократить разрыв между симуляцией и реальностью», - добавляет она.

От месяцев обучения до часов

Преимущество одновременной работы 165 888 процессоров состоит в том, что можно проводить исследования в рекордно короткие сроки. «Мы представляем геометрию колеса, преобразованную в точки сетки, и каждая точка анализируется набором параллельно работающих процессоров. Если бы они были проанализированы индивидуально, это заняло бы месяцы», - говорит Ориол.

Будущее измеряется в петафлопсах

Моделирование с использованием суперкомпьютера открывает новые возможности для исследования аэродинамики: «В будущем мы хотели бы иметь возможность симулировать все сразу: воздушный поток, конструкцию автомобиля, сгорание и даже человека, сидящего внутри. На данный момент у нас нет такой возможности, но через 15 лет это будет выполнимо с компьютерами, которые будут в 1000 раз мощнее. Мы уже можем себе это представить», - говорит доктор Лемкуль. Центр суперкомьпютеров в Барселоне теперь является кандидатом на размещение MareNostrum 5, который увеличит мощность текущего компьютера более чем в 20 раз.

MareNostrum 4 в цифрах

Суперкомпьютер

• 3456 узлов
• 6 912 чипов
• 165 888 процессоров
• Мощность: 13,7 петафлопс
• Вес: 78 000 кг

Объект

• 180 квадратных метров
• Температура окружающей среды 24 градуса
• 36% относительной влажности
• 19 тонн стекла
• 26 тонн стали