Fertigung

Seagate beschleunigt die Innovation bei der Datenspeicherung mit GPU-gestützten technischen Simulationen

Ziel

Seagate revolutioniert das Datenspeicherungsdesign mit beschleunigtem Computing. Durch die Verwendung von NVIDIA GPUs konnte Seagate die Simulationsgeschwindigkeiten um bis zu 50-mal steigern und so eine schnellere Produktentwicklung ermöglichen. Dieser Ansatz ermöglicht komplexere Modelle und verkürzt die Zeit bis zur Markteinführung. In Zusammenarbeit mit Ansys und NVIDIA optimiert Seagate Workflows und verbessert die Effizienz und Leistung. Dies steht auch im Einklang mit den Nachhaltigkeitszielen des Unternehmens, den Energieverbrauch zu senken. Die Anforderungen an die Datenspeicherung steigen mit dem Aufkommen der KI. Seagate ist darauf vorbereitet, mit schnelleren, energieeffizienteren Lösungen auf der Grundlage von beschleunigtem Computing eine Vorreiterrolle einzunehmen.

Kunde

Seagate

Partner

Ansys

Anwendungsfall

Simulation / Modellierung / Design

Produkte

NVIDIA DGX
NVIDIA RTX Workstations

Simulationsoptimierung mit GPU-beschleunigtem Computing

Um den ständig wachsenden Anforderungen an die Datenspeicherung nachzukommen, setzt Seagate Technology auf hochmodernes GPU-beschleunigtes Computing zur Revolutionierung seines Designprozesses. Mit der Leistungsfähigkeit der NVIDIA GPUs hat Seagate die Simulation der numerischen Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics, CFD) drastisch beschleunigt und so eine schnellere Innovation und eine effizientere Produktentwicklung möglich gemacht.

Das Entwicklungsteam von Seagate stand vor einer großen Herausforderung: Herkömmliche CPU-basierte Simulationen wurden zu einem Engpass im Designprozess. Die GPU-Beschleunigung hat den Workflow von Seagate grundlegend verändert und ermöglicht:

  • Steigerung der Simulationsgeschwindigkeit um das bis zu 50-fache
  • Möglichkeit der Ausführung größererer und komplexerer Modelle
  • Schnellere Markteinführung neuer Produkte

„Durch die Modellierung und Designoptimierung im Vorfeld können die Ingenieure von Seagate die Prototypenerstellung und die physischen Tests einschränken“, so Kent Forbord, Senior Director für Advanced Mechanical Development bei Seagate. „Das hilft ihnen dabei, das oberste Ziel zu erreichen – die Verkürzung unseres Entwicklungsprozesses.“

Seagate

Eine Simulation numerischer Strömungsmechanik (CFD-Simulation) der internen Strömungsgeschwindigkeit einer Festplatte mit Ansys Fluent. Bild: Seagate Technology.

Ansys Fluent setzt die volle Leistung der NVIDIA GPUs ein

GPUs zeichnen sich durch die schnelle Verarbeitung komplexer Berechnungen aus, da sie Aufgaben gleichzeitig auf Tausende von Kernen verteilen können. Ansys arbeitet eng mit NVIDIA zusammen, um diese parallele Verarbeitung zu nutzen und dabei GPU-beschleunigte Simulations-Solver und -Algorithmen ständig zu verfeinern und zu verbessern. Die Zusammenarbeit konzentriert sich auf die Optimierung verschiedener Aspekte von Simulations-Workflows, darunter die Modellbildung, Lösungsalgorithmen, die Nachbearbeitung sowie Visualisierungsaufgaben und trägt so zur Steigerung der Energieeffizienz, der Leistung und der Skalierbarkeit bei. Mit dem 2022 veröffentlichten Multi-GPU-Solver von Ansys Fluent können Benutzer eine 30-fache Beschleunigung oder mehr erreichen. Solche Leistungssteigerungen sind nur einer der Vorteile: Studien haben gezeigt, dass Ingenieure, die ihre Fluidsimulationen mit GPUs durchführen, die Hardwarekosten um bis zu 7-mal und den Energieverbrauch um bis zu 4-mal senken können. Diese Energieeinsparungen können den Kunden dabei helfen, ihren langfristigen Nachhaltigkeitszielen näherzukommen.

Früher beinhaltete die Hardware von Seagate eine Workstation mit CPUs mit 40 Kernen, was zu einem zeitaufwändigen und umständlichen Workflow führte. Die Laufzeiten auf den CPU-basierten Workstations von Seagate betrugen für Strömungsakustikmodelle an Chassis mit einem Mesh von etwa 50 Millionen Zellen etwa einen Monat, während feinere, qualitativ hochwertigere Meshs mit bis zu 100 Millionen Zellen noch länger dauerten. Heute nutzt Seagate die volle Leistung eines NVIDIA DGX™-Systems zur Ausführung des Fluent-GPU-Solvers.

Seagate

Erweiterung der Grenzen der Datenspeicherung mit einem nachhaltigen Innovationsansatz

Mit der Möglichkeit, mehr Simulationen in kürzerer Zeit auszuführen, kann Seagate die Grenzen des Machbaren bei der Datenspeicherung erweitern. Durch die Erforschung neuer Designs, deren Simulation bisher zu zeitaufwändig war, können Ingenieure den Luftstrom innerhalb der HAMR-fähigen Mozaic 3+ Festplatten optimieren und so die Leistung und Zuverlässigkeit verbessern. 

Die Effizienzsteigerung GPU-beschleunigter Simulationen steht auch im Einklang mit Seagates Einsatz für mehr Effizienz und führt zu:

  • Reduzierung des Energieverbrauchs im Designprozess
  • Weniger Bedarf nach physischen Prototypen, weniger Materialverschwendung
  • Entwicklung energieeffizienterer Speicherlösungen

„Mit der Software von NVIDIA DGX und Ansys Fluent können wir die Laufzeiten unserer internen Laufwerksmodelle von Stunden auf Minuten reduzieren, was eine rund 50-fache Verbesserung darstellt.“

Kent Forbord
Senior Director für Advanced Mechanical Development bei Seagate

Blick in die Zukunft

Die Nachfrage nach Datenspeicherung wächst beständig an, insbesondere mit dem Aufkommen von KI und maschinellem Lernen. Seagate ist gut aufgestellt, um diesen Herausforderungen direkt zu begegnen. GPU-beschleunigte CFD-Simulationen spielen eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung der nächsten Generation von Speicherlösungen, die über höhere Kapazitäten verfügen und sowohl schneller als auch energieeffizienter sind.

Durch den Einsatz von GPU-beschleunigtem Computing hält Seagate nicht nur mit den heutigen Anforderungen an die Datenspeicherung Schritt, sondern geht voraus, um die Zukunft der Branche zu gestalten.

 Erleben Sie die Revolution im Design. Beginnen Sie mit dem Einsatz modernster GPU-beschleunigter Rechenleistung, um den Designprozess zu transformieren.