华为云云仿真解决方案依托自身强大的芯片研发和系统架构创新能力,结合云计算业务优势进行高性能计算平台优化,帮助制造企业加速产品开发和上市。
一、业务挑战
HPC资源上线周期长,产品上市慢:HPC业务从招投标、采购、部署、调测到业务上线花费长达数月时间,导致业务上线周期漫长,难以满足产品快速开发和上市的需求,影响产品发布和市场拓展。华为云提供按需、即开即用的云上HPC资源,将原先数月的资源准备周期降至周级,助力企业市场快速响应能力的提升。
重资产运营,硬件更新成本高:本地HPC资源可预测性难度大,通常按业务峰值建设,导致初期投资成本高、平时资源利用率低下。华为云支持按需付费,将企业CAPEX转为OPEX,降低重资产投入成本。
资源老化导致性能下降,难以应对业务开发需求:本地HPC硬件设备老化使得计算性能大大降低,难以应对业务开发对算力的需求,产品上市周期加长。华为云提供混合云的弹性溢出能力,突破本地资源不足下作业排队严重问题,实现作业自动调度至云上,加速业务开发效率。
HPC技能要求高,运维管理困难:HPC软硬件设备和机房需要专业人员进行维护,对运维管理人员的专业性能力和数量要求都很高,维护工作量较大。华为云提供免运维的云上HPC资源,联合生态伙伴在HPC软件部署、集群监控、作业调度等方面优化HPC算力能力、极大简化客户的运维难度。
二、解决方案场景
1、工艺分析
工业制造中零部件种类多,生产过程中冷却、翘曲、多材质、温度、压力等工艺影响最终产品快速成型。CAE工艺仿真实现零部件工艺分析、评估,求解过程本地资源在并行计算能力性能低、后处理阶段GPU卡数量不足等限制对输出能力有较大约束。
类型齐全、性能强大 即开即用、多类型(含异构资源GPU、FPGA)、高性能( GPU P2P 技术、100GB IB网络等)的HPC资源助力算例加速,缩短制造业产品上市周期。
灵活的自服务能力 资源集群自动创建、根据负载自动弹性的能力满足业务对算力的波峰需求。
2、结构强度分析
消费市场对产品性能要求不断提高,在零部件方面主要表现在减轻结构重量,并提高结构的可靠性、维修性,通过基于CAE的结构强度仿真对核心结构件在静力、动力下强度能力进行分析,满足产品在静扭、冲击等作用下的强度要求,结构强度仿真过程的网格划分对计算平台性能要求高,如:GPU、内存容量等。
图像加速实例丰富 提供M60、V100等图形加速GPU实例,强大的浮点计算能力轻松应对3D可视化、重载图形设计场景。
资源持续更新 提供SSD本地盘的裸金属/虚机,云上资源持续迭代更新,助力仿真加速。
三、解决方案架构
1、云仿真架构
仿真工具、仿真调度平台等部署在云端,用户可通过Web页面登录仿真平台提交和管理仿真任务,快速获得弹性、可靠、安全的仿真服务;支持用户通过BYOL(Bring your own license)模式将自有的软件许可灵活部署在华为云上;通过调试优化,华为合作伙伴的仿真应用可畅运行在华为云上,并获得高性能应用架构的支持。
2、架构优势
高强性能:提供100G IB计算网络,本地3.2T SSD盘
实例丰富:支持虚拟机及裸金属部署
立体防护:7层多方面立体安全防护措施
架构开放:基于开放的OpenStack架构
建议搭配使用:弹性云服务器 ECS、裸金属服务器 BMS、对象存储服务 OBS、弹性文件服务 SFS、云专线 DC
四、方案优势
资源自动发放,助力业务快速部署及扩容:提供分钟级虚拟机、裸机自动发放能力、集群自动创建能力以及多种HPC应用模板,助力HPC业务的快速上线及扩容。
超高性能资源,缩短产品上市周期:华为云提供最新高频CPU虚机/裸金属服务,低时延100GB IB网络以及2TB/s 的Lustre文件系统,性能3x倍增长,极大提升业务开发效率。
多种混合云能力,降低本地资源压力,保证业务连续性:华为云提供公有云和私有云之间跨云作业调度能力,本地资源中作业排队严重时,可在公有云上弹性按需自动创建集群,解决作业溢出问题,并支持容灾能力,保证业务连续性。
生态合作广泛,提供更丰富的商业模式:华为云HPC与主流仿真软件厂商、作业调度软件、集群监控等生态伙伴合作,支持BYOL模式继续使用原软件,优化用户体验。
五、客户案例
东江集团是全球领先的一站式注塑解决方案供应商,为满足企业交付周期的需求,东江集团基于华为云进行模具注模的仿真,实现仿真计算资源统一调度,大幅提升模具仿真效率,在进行复杂模型仿真时,效率提升 97%,由之前的 123 小时减少到 3 小时;进行简单模型仿真时,效率提升20%,由之前的 12 小时减少至 10 小时。