Annons

Sätter en ny standard inom automotive: Fyra ggr snabbare CFD-simuleringar för Volvo Cars med Ansys och NVIDIA GPUer

Volvos TORBJÖRN VIRDUNG, teknisk CFD-ledare: ”Extremt precisa high fidelity-analyser, och adderade NVIDIA-infrastrukturen superladdar beräkningen” - dramatiska förbättringar av ELEKTRISKA BATTERIERS PRESTANDA. Utvecklingen på simulerings- och analysfronten är minst sagt explosiv. För drygt ett år sedan meddelade marknadsledaren på simulerings- och analysarenan, Ansys, sin avsikt att använda NVIDIA Blackwell GPUs (Graphics Processing Units) för att skala upp och accelerera befintliga lösningar. Idag tillkännager företaget ett intressant och betydelsefullt genombrott inom aerodynamiska simuleringar i samarbete med Volvo Cars och NVIDIA. Genom att använda kombination med åtta NVIDIA Blackwell GPUer för lösaren och CPU (Central Processing Units) kärnor för meshing, minskade samarbetsparterna den totala simuleringstiden från 24 timmar till 6,5. Detta möjliggör flera designiterationer per dag, vilket underlättar fler optimeringsstudier för BEVer och accelererar tiden till marknaden.
Värdet av denna nu industriellt bevisade prestation är stort i flera perspektiv, inte minst för att resultatet av detta samarbete sätter ett nytt riktmärke för vad som är möjligt att uppnå ifråga om kortare simuleringstider inom bilindustrin och de verksamheter utöver denna som kräver exakt simulering av vätskeflöden, som t ex flyg, motorsport och hemelektronik.
Bakgrunden är att Volvo Cars förlitar sig på avancerad datoranvändning och CFD (Computational Fluid Dynamics) för att driva innovation och vässa prestanda i de elektriska batterierna. Robusta, högkvalitativa simuleringar är i detta avgörande för att minska det aerodynamiska motståndet - en viktig faktor för EV-räckvidden (Electric Vehicle). High-fidelity CFD-simuleringar kan dock vara tidskrävande, beräkningskrävande, kostsamma och ge små möjligheter till optimering.
För att förbättra energi-effektiviteten och räckvidden för den nya helt elektriska EX90-modellen, skalade Volvo Cars och Ansys upp Fluent med åtta NVIDIA Blackwell GPUer, vilket möjliggör ett optimerat end-to-end-arbetsflöde där meshing bara tog en timme och lösaren tog 5,5 timmar. Jämfört med att lösa samma simulering på kostnadsekvivalent hårdvara med 2 016 CPU-kärnor, motsvarar detta en hastighetsökning på 2,5 gånger i lösningstid. Denna tekniska kombination tillåter kort sagt Volvo Cars att köra flera CFD-simuleringar per dag och därmed möjligheten att utvärdera fler designvarianter och snabbare komma i mål med de stegvisa förändringar som präglar designoptimerings-processen.
"Att använda Ansys-simulering har potentialen att hjälpa våra team att få gynnsamma designs och utföra virtuella tester på mycket kortare tid än vad traditionella metoder tillåter", säger Torbjörn Virdung, teknisk ledare CFD, på Volvo Cars. "För att göra våra produkter mer effektiva måste vi först inventera de verktyg och lösningar vi använder för att nå dit. I det här fallet kan kapaciteten hos Ansys Fluent tillåta oss att inte bara utföra extremt precisa high fidelity-analyser, utan den adderade NVIDIA-infrastrukturen superladdar beräkningen, så att vi kan iterera ett större antal designmöjligheter och nå en optimal bildesign snabbare."

Denna accelererade process har potential att ytterligare hjälpa Volvo Personvagnar att uppfylla kritiska utsläpps-, räckvidds- och effektivitetsstandarder, som WLTP-kraven (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure).

”Så är det”, säger Shane Emswiler (bilden), senior VP för CAE-produkterna på Ansys. ”Det här genombrottet understryker hur GPU-accelererad simulering kan driva innovation och få produkter att marknadsföras snabbare. Kombinationen av högfientlig modellering och extrem lösarhastighet ger kunderna möjlighet att köra fler simuleringar och maximera resultaten för att utveckla mer presterande produkter.”

Understryker kraften hos GPUer
Notabelt när det gäller dagens kommunicerade nyheter från Ansys och Volvo Cars understryker är trenden inom simulering och analys kring den tidigare ofta diskuterade frågan: Vad är mest effektivt för simulerings- och analysarbete: GPUer (Graphics Processing Units) eller CPUer (Central Processing Units)?
Ytterst är kapaciteten att bearbeta stora datamängder avgörande för hastighet, kapacitet och kvalitet i simulering. Enligt forskning (2022) av konsulten Jon Peddie Research (JPR) gällande CAE och bland annat användningen av GPUer var den allmänna uppfattningen bland branschaktörer som Altair, Ansys, Dassault, Hexagon och Siemens Digital Industries Software att GPUer överträffar CPUer med många multiplar. I och för sig beroende på arbetsuppgifterna. Trots denna uppenbara fördel var vissa ingenjörer oroade över att det som uppnås i hastighet kan förloras i noggrannhet. Men enligt de intervjuer som JPR har gjort i rapporten ”Accelerating and Advancing CAE” är detta en hittills obevisad oro. Utvecklare och deras kunder fann istället att resultaten från GPU-accelererade beräkningar är lika exakta som de som utförs på CPU-baserade lösare, men betydligt snabbare. Dessutom trodde flera intressenter att förmågan att utföra fler iterationer resulterar i bättre lösningar och gör att fler designers kan dra nytta av simulering tidigare i designprocessen.
Detta sagt som en bakgrund till de senare årens ”NVIDIA-boom” bland PLM- och sub-PLM-utvecklarna.

Kritiskt för att designa nästa generations energi effektiva fordon
En rimlig slutsats i sammanhanget är att Ansys-lösningar på NVIDIA-hårdvara kan möjliggöra fler optimeringsstudier, inte minst avgörande för att öka EV-räckvidden. Med bara åtta NVIDIA Blackwell GPU: er, accelererade Ansys lösningshastigheten med 2,5X jämfört med samma simulering som körs på 2 016 CPU-kärnor och kostnadsekvivalent hårdvara. Det är mycket och i kombination med Ansys potenta mjukvara för Fluent-vätskesimulering levererar den den typ av beräkningsbaserade vätskedynamikmodeller som är avgörande för att designa nästa generations energieffektiva fordon.
”Ansys och Volvo Cars ansträngningar visar upp den exceptionella prestandan och skalbarheten hos våra senaste Blackwell-infrastrukturerbjudanden och dess tillämpbarhet på teknisk simulering”, säger Tim Costa, senior CAE-, EDA- och quantum-ledare på NVIDIA. ”Tillsammans med mjukvarupartners som Ansys banar vi vägen för framtiden för datorstödd teknik och skalning till aldrig tidigare skådade höjder, vilket ger våra kunder möjlighet att lösa sina mest komplexa utmaningar.”

Print Friendly, PDF & Email

Success Stories

Industriellt

Success Stories

Intressant på PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

Aktuell ANALYS

Aktuell Analys

Aktuell Analys

3D-printing

Block title