Wolfgang Gentzsch & Burak Yenier ISC @ CeBIT, 19. März 2015

CAE in der Cloud

- Vorteile & Probleme -

Wolfgang Gentzsch & Burak Yenier ISC @ CeBIT, 19. März 2015

CAE in der Cloud

- Vorteile & Probleme -

Produkt-Innovation & wissenschaftliche Erkenntnisse

=> Produkt Simulation

Computing für Ingenieure & Wissenschaftler:

, Server, und Clouds

Im Folgenden wollen wir Vorteile & Probleme dieser Werkzeuge für 20 Mio Ingenieure & Wissenschaftler analysieren

Workstations

Computing für Ingenieure & Wissenschaftler:

, Server, und Clouds

Nutzer: 94%

Nutzer: 5% Nutzer: 1% Tester: 30%

Workstations

Aber: Die Workstation-Kapazität ist begrenzt

Computing: zu langsam

Memory: zu klein

57 % der Anwender sind unzufrieden*

* Quelle: US Council of Competitiveness: http://www.compete.org/

Vorteile der Server

Mehr Computing Power & Memory

Bessere Qulität für Design und Produkt

Weniger Produkt-Fehler

Kürzere ’time to market’

Aber: Server sind teuer und komplex

Server 70 KEuro => 1 MEuro Kosten über 3 Jahre

Vorteile von Clouds

Mehr Computing, on demand, pay per use

Dynamische Skalierung der Ressourcen

Auswahl, durch viele Anbieter

Fazit: besser, schneller, billiger

Aber: Auch Clouds haben ihre Probleme

Sicherheit, Lizensierung, Kontrolle, Datentransfer, Expertise, Portabilität, Kosten, ROI, …

… und ein unübersichtlicher Cloud Markt

Angebot Cloud providers ISVs Consultants Trainers

Nachfrage Engineers Scientists Data analysts Experts

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Complexity

Data Transfer

Security Licensing

Uncertain Cost

Roadblocks

Es begann im Juni 2012 mit freien UberCloud Experimenten

HPC as a Service, on demand, in Team-Experimenten,

zum Kennenlernen des HPC Cloud Prozesses

und der verschiedensten Probleme.

HEUTE: 170 Experimente, 2500 Teilnehmer,

72 Länder, 50 Case Studies

Beispiel: TEAM 118 – Koppeln von in-house FE code mit ANSYS Fluent CFD in der Cloud

Anwender - Marius Swoboda, Hubert Dengg, Rolls-Royce

Software Provider: Wim Slagter, René Kapa, ANSYS

Cloud Provider: Matthias Reyer, CPU 24/7

Team Experte: Alexander Heine, CPU 24/7

Team Mentor: Wolfgang Gentzsch, UberCloud

Team 118: Temperatur-Berechnungen für Jet-Engine Komponenten

CFD Model of a High Pressure Turbine Interstage Cavity

13

HPT Rotor 1 HPT Rotor 2

Nozzle Guide Vane

Seal Carrier

Nozzle Inlet (Mass Flow Inlet)

Nozzle Outlet (Pressure Outlet)

Seal Outlet (Pressure Outlet)

Annulus Outlet (Pressure Outlet)

© Rolls-Royce The Jet Engine

Team 118: Temperatur-Berechnungen für Jet-Engine Komponenten

Jet-Engine Hochdruck-Turbine

Transient aero-thermale Analysis

FEA/CFD Kopplung durch iterativen Loop mit Austausch von Daten zwischen FEA und CFD bei jedem Zeitschritt

Konsistent von Temperatur & Wärmeleitung zwischen Metall und Fluid Bereichen

Temperatur-Konturen für eine Jet-Engine Komponente

Team 118: Ziele des Experiment

Kopplung von ANSYS Fluent mit in-house FE Code.

Übergabe von Wärmeleitungsprofilen aus dem Fluent Modell an das FE Modell. FE Model liefert Temperaturen der Metall-Bereiche.

Wärmeleitung ist sehr rechen-intensiv, speziell für 3D-CFD-Modelle mit mehr als 10 Mio Zellen.

Das Nutzen von Cloud Ressourcen erwies sich als extrem zeit-sparend.

Contours of heat flux

Team 118: Cluster Performance während des Experiments

Builder

Launcher

Controller ISV Data Tools

Stackable units with tools (ex: encryption), ISV application codes (ex: OpenFOAM). Just add your own codes and data.

Run anywhere with UberCloud Run Time. Scale up or down the compute power as needed.

Collect granular usage data, logs. Monitor, alert, report.

Any Workstation

Any Cluster Any Cloud

Run Time Run Time Run Time

Lösung: Cloud Container “Build once, run anywhere”

UberCloud Containers Weniger bis keine Cloud Challenges mehr !

Aus dem unübersichtlicher Cloud Markt …

Angebot Cloud providers ISVs Consultants Trainers

Nachfrage Engineers Scientists Data analysts Experts

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Complexity

Data Transfer

Security Licensing

Uncertain Cost

Roadblocks

… wird der UberCloud online Marktplatz

Angebot Cloud providers ISVs Consultants Trainers …

Nachfrage Engineers Scientists Data analysts Experts

UberCloud Marktplatz

UberCloud Marketplace Auszug aus dem UberCloud Marktplatz

https://www.TheUberCloud.com/store/

Danke! Thank You! Merci!

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http://www.TheUberCloud.com

It’s free