Как для решения сложных расчётных задач, так и для поиска оптимального варианта проектируемой конструкции, инженеры зачастую прибегают к технологиям высокопроизводительных вычислений (HPC – High-Performance Computing). Это может быть как распараллеливание расчётов между ядрами одного компьютера, так и между несколькими расчётными узлами. Однако, во многих случаях развитие HPC-технологий сдерживается высокой стоимостью высокопроизводительного аппаратного обеспечения, которую необходимо оплатить ещё до того, как выгода от реализации HPC станет очевидна.

Даже если организация уже имеет специализированные счётные серверы, они часто бывают заняты, так как появляются только тогда, когда потребность в HPC-ресурсах существенно превосходит предложение. Это может приводить к большим временным задержкам при проведении расчётов.

Развитие облачных ресурсов для HPC-вычислений может стать эффективным решением для обеих описанных проблем: отсутствие счётных мощностей и их чрезмерная загруженность. Облачные ресурсы можно использовать по запросу, оплачивая только работу того оборудования, которое было непосредственно задействовано в расчёте, и сокращая расходы на создание и обслуживание собственных счётных ресурсов.

Ранее сложность и длительность настройки сильно сдерживали развитие облачных HPC-технологий. Ещё одним сдерживающим фактором была необходимость заключать договор с новым поставщиком – провайдером облачного ресурса.

С запуском сервиса для облачных вычислений ANSYS Cloud инженеры-расчётчики получили доступ к удобной услуге, позволяющей при необходимости использовать облачные ресурсы без сложных процессов настройки и администрирования. Кроме того, не требуется обращаться к новому поставщику – услуга предоставляется самой компанией ANSYS. Доступ к облачным ресурсам осуществляется напрямую из ANSYS Mechanical или ANSYS Fluent, в рамках привычного пользователям интерфейса.

Чем облачные HPC-ресурсы могут быть полезны для клиентов ANSYS

Использование облачных HPC-ресурсов повышает отдачу от технологий компьютерного моделирования, обеспечивая расчёт сложных моделей с высокой точностью и оценку множества вариантов конструкции в заданных проектом временных ограничениях.

Ниже представлено видео с демонстрацией работы облачного сервиса ANSYS Cloud:

Так, инженер Луи Байкаускас (Luis Baikauskas) из компании Hytech Ingenieria отметил: «Сервис ANSYS Cloud позволил нашей компании проводить расчёты больших и сложных моделей за несколько часов, а не дней или недель, как то было ранее. Это привело к колоссальной экономии времени».

Компании и организации в сфере инженерии внедряют облачные решения по причине того, что они обеспечивают гибкость, так необходимую в конкурентной борьбе на современном рынке. Облачные вычисления покрывают пиковые запросы на счётные ресурсы гораздо быстрее и дешевле в сравнении с разворачиванием собственных аппаратных ресурсов высокой производительности.

Кроме этого, использование облачных вычислений консолидирует управленческие и огранизационные процессы в компании: можно сконцентрироваться на разработке основного продукта и повышении его конкурентоспособности на рынке, в то время как задача управления и развития аппаратного обеспечения для HPC-вычислений полностью перекладывается на провайдера облачных решений. Это особенно актуально для малого и среднего бизнеса, для которых проведение существенных инвестиций в аппаратное обеспечение может быть нерациональным и даже затруднительным.

Профессор Берт Блокен (Bert Blocken) из Технического университета Эйндховена (Eindhoven University of Technology and KU Leuven) отметил, что «ANSYS Cloud предоставляет очень простой и быстрый доступ к облачным ресурсам для HPC-вычислений непосредственно из-под интерфейса продуктов ANSYS. Это станет особенно полезным решением для тех компаний, у которых загрузка по расчётным задачам сильно изменяется во времени».

Упрощение доступа к HPC-ресурсам благодаря ANSYS Cloud

В организациях, занимающихся инженерными расчётами, настройка HPC-оборудования зачастую вызывает определённые затруднения.

В большинстве случаев, провайдеры облачных ресурсов предоставляют очень большой перечень услуг, но конфигурация ресурсов для проведения расчётов в конкретной программе остаётся на стороне пользователя. Для организаций и компаний, которые ранее не сталкивались с облачными вычислениями, этот этап может вызывать затруднения, а также приводить к непроизводительной трате времени.

Решение ANSYS Cloud отличается от услуг широкого профиля: оно обеспечивает действительно простой доступ с оплатой облачных ресурсов только за время использования в расчётах. В качестве провайдера ресурсов используется Microsoft Azure, но работа по конфигурации оборудования уже выполнена за пользователя, так что инженеру остаётся лишь нажать пару кнопок в ANSYS Mechanical или ANSYS Fluent. Необходимо выбрать желаемый центр обработки данных (исходя из скорости канала или требований безопасности) и отправить модель на расчёт.

Сервис ANSYS Cloud создан и оптимизирован специально под решатели ANSYS, так что пользователи сервиса могут быть уверены, что арендованные аппаратные ресурсы используются самым эффективным образом, обеспечивая наилучшее быстродействие решателей ANSYS.

Веб-портал сервиса ANSYS Cloud

ANSYS Cloud – это не только доступ к облачным ресурсом, но и целый ряд удобных инструментов для мониторинга и управления процессом расчёта, которые можно использовать через веб-браузер любого устройства. Важно отметить, что использование веб-портала позволяет освободить локальные лицензии под другие задачи.

Веб-портал содержит следующий функционал:

• Информация о запущенных расчётах, используемом аппаратном обеспечении и потребляемых лицензиях.
• Текстовый вывод и графики сходимости (величины невязок) решателей Fluent и setwalls Mechanical.
• Инструменты для просмотра результатов в 3D (даже со смартфона!). Благодаря этому не обязательно скачивать весь файл результатов из облака – оценить результаты расчёта можно непосредственно в портале.
• Задание прав доступа к проекту, облегчающее совместную работу.
• Обращение в техническую поддержку.

После того, как файл результатов скачивается из облачного сервиса, он сохраняется в рабочую папку расчёта, и далее доступ к результатам осуществляется точно так же, как если бы расчёт производился локально.

Инженер-расчётчик Адам Кляйн-Шодер (Adam Kline-Schoder) из отдела анализа полётных данных компании Altaeros отмечает, что «сервис ANSYS Cloud является настолько интуитивно понятным, что мы без проблем интегрировали его в наши рабочие процессы расчётов во Fluent. Открываемый в браузере веб-портал позволяет нам проверять статус расчёта, следить за графиками сходимости, приостанавливать или отменять расчёты – в целом, обеспечивать гораздо больший контроль над процессом, чем это было при использовании облачных ресурсов от сторонних провайдеров. Всё это очень повысило эффективность нашей расчётной работы».

Как использование облачных ресурсов меняет разработку продуктов

Спрос на облачные ресурсы для высокопроизводительных вычислений постоянно растёт.

Ниже Вы можете ознакомиться с видео, рассказывающем об опыте команды Blocken по проведению расчётов аэродинамики для задач профессионального велоспорта с использованием сервиса ANSYS Cloud:

Согласно исследованию, проведенному компанией IDG, на сегодня IT-инфраструктура уже на 48% находится в облачных ресурсах. При этом в ближайшие 18 месяцев ожидается рост до 69%. Такое быстрое внедрение облачных вычислений в инженерные расчёты обусловлено сокращением сроков вывода продуктов на рынок, оптимизацией затрат на разработку и распространением технологий компьютерного моделирования на всех этапах жизненного цикла изделия.

Главный аэродинамик компании Altaeros Джон Эверитт (Jon Everitt) отметил, что «Altaeros зависит от быстрого расчёта десятков эксплуатационных режимов в рамках точных моделей ANSYS Fluent. Эти данные затем используются для построения моделей динамики полёта и расчётов на прочность. Использование облачных вычислений позволяет уменьшить время до получения результата, а прямой интерфейс для доступа к ресурсам Microsoft Azure из-под продуктов ANSYS обеспечивает лёгкое внедрение сервиса в расчётную практику».

Вы можете узнать больше о сервисе ANSYS Cloud из материалов вебинара (на английском языке): ANSYS Cloud Delivers HPC As Easy As It Should Be. Также Вы можете принять участие в демонстрационном тестировании сервиса.

Источник: ansys.com
Автор: Navin Budhiraja