Nexus Compute : Capacité de calcul cloud modulaire pour les simulations d’ingénierie

Hugues Jeancolas, vice-président, gestion des produits, division Manufacturing Intelligence d’Hexagon

Nexus Compute : Capacité de calcul cloud modulaire pour les simulations d’ingénierie

Engineering Reality 2023 Numéro 1

Accélérer la fabrication intelligente

Au cours des deux dernières décennies, l’ingénierie assistée par ordinateur (IAO) a été un moteur de l’innovation, réduisant le délai de lancement et les coûts de développement de produits. Dans la course à la virtualisation des essais de prototype, la capacité des équipes produits à effectuer un plus grand nombre de simulations à un stade précoce de la conception s’est avéré être un avantage concurrentiel majeur.

 

Les défis actuels

Tout d’abord, les responsables informatiques et les ingénieurs IAO sont confrontés à une charge de travail toujours variable, avec une capacité matérielle fixe et un nombre limité de licences logicielles. Cette demande fluctuante, qui se traduit parfois par des machines inactives ou des serveurs informatiques surchargés, a contraint les équipes d’ingénierie à déployer un système de file d’attente pour garantir une bonne exploitation de leurs ressources matérielles et logicielles. Bien que ces systèmes améliorent un peu le rendement, ils n’arrivent pas à gérer les pics de demande dépassant la capacité matérielle ou la disponibilité des licences logicielles. Le manque de puissance de calcul entraîne des goulots d’étranglement, ce qui retarde souvent le développement de produits.

Un autre défi important est lié au manque de flexibilité des systèmes HPC autogérés. Les investissements en matière de machines et de licences obligent les équipes à s’en tenir à une configuration matérielle/logicielle donnée, avec des mises à niveau partielles et irrégulières. Les processus de décision d’achat sont souvent longs. Cela offre peu d’opportunités à l’équipe d’adopter rapidement la toute dernière technologie informatique qui pourrait augmenter les performances de calcul avec une unité de traitement graphique (GPU) de pointe ou des architectures à plus faible consommation/haute efficacité telles que les processeurs basés sur ARM.

Les petites et moyennes entreprises (PME) et même les start-ups ne sont pas à l’abri de ces défis. Elles sont encore plus pénalisées, car souvent elles n’ont pas la possibilité d’investir dans les machines les plus puissantes en raison de leur coût prohibitif et d’un besoin informatique trop faible pour justifier un retour sur investissement.

Bien entendu, la gestion d’un centre HPC présente également un coût non négligeable, des défis opérationnels et une charge pour l’équipe informatique concernée.

Nexus Compute résout ces problèmes en offrant une solution de simulation d’ingénierie cloud.

Figure 1. Nexus Compute permet de gérer facilement plusieurs projets.

La solution de cloud computing d’Hexagon

Le cloud computing offre un accès évolutif et flexible aux ressources matérielles et logicielles. Avec Nexus Compute, nous sommes ravis de placer notre excellent logiciel de simulation d’ingénierie dans le cloud afin de permettre à nos clients d’accéder plus facilement aux outils dont ils ont besoin pour stimuler l’innovation et améliorer leur compétitivité.

Nexus Compute est un service natif du cloud fourni sur la plateforme Nexus d’Hexagon permettant aux ingénieurs d’exécuter un nombre illimité de simulations simultanées dans un environnement flexible, évolutif et sécurisé. Nexus Compute facilite à l’extrême le lancement de simulations, avec une simple connexion Internet et quelques clics. Il n’est pas nécessaire d’investir dans des ressources informatiques ou des licences logicielles. Nexus Compute est un logiciel en tant que service (SaaS). Son exploitation, basée sur la consommation, exige un compte Nexus actif et des crédits Nexus préachetés. Aucune configuration n’est nécessaire. Il suffit de se connecter à Nexus et de démarrer les tâches de conception et d’ingénierie.

Le calcul s’appuie sur un matériel de pointe avec une sélection de machines optimisée en termes de coûts et de vitesse. Les ingénieurs peuvent exécuter un nombre pratiquement infini de simulations simultanées, ce qui évite des goulots d’étranglement. Nexus Compute prend déjà en charge l’exécution des technologies de solveur suivantes : MSC Nastran, Actran, Marc et Cradle Software (scSTREAM et scFLOW).

Nexus Compute offre en particulier aux petites et moyennes entreprises (PME) la possibilité de transférer des simulations de leur ordinateur de bureau traditionnel vers des systèmes HPC à grande échelle.

 

 

Ordinateur de bureau
(8 cœurs, 32 Go de RAM)

Nexus Compute

(32 cœurs, 448 Go de RAM)

Temps d’exécution du solveur

45m:09s

6m:04s

Tableau 1. Nexus Compute est environ 7x plus performant au niveau du solveur que l’ordinateur de bureau.

 

Le tableau présente les résultats d’un modèle d’avion scFLOW de référence avec 14 millions d’éléments, montrant les performances de Nexus Compute par rapport à un ordinateur de bureau typique pour le même modèle.

Nexus Compute offre aux utilisateurs non seulement plus de cœurs, plus de mémoire et un stockage local ultra rapide (tout cela optimisant la performance de calcul pour les grands modèles), mais aussi un traitement très flexible qui permet aux utilisateurs d’exécuter autant de tâches que nécessaire à un moment donné. Cela est particulièrement utile lorsque les ingénieurs veulent comparer des alternatives de conception ou explorer un espace de conception entier et ont besoin d’une grande quantité de ressources informatiques au même moment. Bien entendu, le cas d’application présenté ici est totalement inconcevable avec un ordinateur de bureau.

« En combinaison avec MSC Nastran, j’arrive à réaliser des simulations en une heure et demie sur Nexus Compute, alors qu’il me fallait auparavant 25 heures pour exécuter la même simulation sur mon ordinateur portable 8 cœurs. Nexus Compute rend le développement 6 à 7 fois plus rapide. En d’autres termes, le même temps de développement me permet d’étendre la couverture d’un facteur 5 à 6, ce qui conduit à une conception aboutie. »
Dzanko Hajradinovic
Ingénieur en simulation
G&W Electric   

Le workflow est simple grâce à une interface utilisateur intuitive. Il suffit de télécharger les fichiers d’entrée requis pour exécuter la simulation. Nexus Compute détecte automatiquement le format du fichier et suggère un ensemble de configurations machine recommandées ainsi que des paramètres d’exécution typiques. La soumission d’une tâche s’effectue en un simple clic. Les ingénieurs peuvent ensuite surveiller l’exécution de la simulation en temps réel, examiner et télécharger à la fin le fichier de sortie en vue d’une analyse.

Les données gérées sur Nexus sont organisées en projets et documents auxquels peuvent accéder d’autres membres de la même organisation. Cela permet à différentes parties prenantes de partager des modèles de simulation et des résultats et de collaborer sur des données centralisées.

Les participants à notre programme pilote Nexus Compute ont été enchantés par cette solution. Certains voient le potentiel de mettre en œuvre des modèles beaucoup plus grands à un coût modéré. D’autres envisagent l’exécution flexible de nombreux cycles d’optimisation et variations de conception. Pour beaucoup, Nexus Compute est un moyen de passer au cloud lorsque la capacité de calcul interne est épuisée. Quelle est votre vision d’application ?

Nexus Compute sera disponible au 4e trimestre 2023. 

 

Rendez-vous sur nexus.hexagon.com pour en savoir plus.

Figure 2. Une interface utilisateur intuitive pour configurer un travail de simulation.

Engineering Reality 2024 volume 1

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