Ouvrir la porte aux performances et à la flexibilité dans le développement de produits avec NVIDIA RTX
Conjugate heat transfer of a launch vehicle fuel-oxidizer injector using OpenFOAM
Objectif
Découvrez comment M4 Engineering a pu travailler sur des conceptions de produits et des simulations d'ingénierie complexes tout en travaillant de n'importe où grâce aux stations de travail portables HP ZBook Studio et ZBook Fury équipées de GPU NVIDIA RTX A5500.
Client
M4 Engineering Inc.
Partenaire
HP Inc.
Cas d'utilisation
Simulation/Modélisation/Conception
Produits
NVIDIA RTX
Performance et flexibilité avancées pour les workflows de développement de produits
Fondée en 2001, l'organisation combine le développement de logiciels de pointe avec une expertise en conception, en analyse et en optimisation pluridisciplinaires. M4 Engineering se concentre sur l'ensemble des disciplines, y compris la mécanique structurelle, la biomécanique, le transfert de chaleur, l'aérodynamique, la trajectoire, le coût, l'échauffement aérodynamique, la mécanique des fluides et les contrôles.
L'équipe de M4 Engineering est spécialisée dans la conception, l'analyse et l'optimisation de systèmes complexes hautes performances, généralement utilisés dans les avions électriques, les eVTOL, la mobilité aérienne urbaine, ainsi que dans les avions et les engins spatiaux conventionnels. M4 Engineering relève les défis complexes liés à la prédiction du poids, à la dynamique des rotors et à l'optimisation des véhicules.
L'équipe de M4 Engineering utilise une variété d'applications de conception 3D et de simulation selon les besoins du projet et de ses clients. Pour la CAO, l'équipe utilise principalement Siemens NX pour les grands modèles contenant des centaines ou même des milliers de pièces, ainsi que SOLIDWORKS. Pour les simulations structurelles, elle utilise Siemens Simcenter 3D, Ansys Mechanical et Dassault Systèmes SIMULIA Abaqus. Pour la dynamique des fluides numérique, elle s'appuie sur des applications accélérées par GPU telles que Siemens Simcenter STAR-CCM+ et FUN3D.
Pour améliorer encore les workflows, les ingénieurs de M4 étaient à la recherche de solutions offrant plus de flexibilité et de mobilité sans pour autant compromettre les performances du matériel, de façon à pouvoir travailler aussi bien au bureau qu'en déplacement. Grâce aux stations de travail portables HP ZBook Studio et ZBook Fury équipées d'une NVIDIA RTX A5500™, ils ont pu améliorer les workflows d'ingénierie et l'efficacité lors de l'exécution de plusieurs applications gourmandes en ressources de calcul, en plus de parvenir à travailler sur des programmes et des designs complexes depuis n'importe où.
Image avec l'aimable autorisation de M4 Engineering Inc.
Simulation d'un torse humain exposé à une explosion sous-marine
Image courtesy of M4 Engineering Inc.
External aerodynamics of a launch vehicle in hypersonic flight using FUN3D
Modèles 3D et simulations à distance
L'équipe de M4 s'occupe de la conception de grands systèmes et sous-systèmes composés de milliers de pièces et qui nécessitent d'énormes simulations. D'un autre côté, les ingénieurs doivent pouvoir se déplacer entre les sites clients, les emplacements à distance, les usines de fabrication et les installations de tests. C'est pourquoi M4 Engineering s'est mis à la recherche de technologies capables de répondre à leurs besoins tout en diminuant les coûts totaux et en accélérant les processus de design et de fabrication.
Chez M4, pouvoir itérer rapidement des modèles est essentiel. L'équipe a découvert qu'elle parvient à concevoir plus rapidement de meilleurs designs si elle peut finaliser les formes, les matériaux ou la disposition plus tôt dans le processus. Elle cherchait donc une technologie capable d'accélérer les simulations avec des GPU, de façon à permettre aux ingénieurs d'obtenir des résultats plus rapidement. L'emploi de GPU leur permet d'exécuter plus de simulations plus rapidement et ainsi d'obtenir plus d'informations et d'itérer plus souvent en moins de temps.
"Nous avons découvert que le plus important pour améliorer nos designs est d'offrir à nos ingénieurs des outils qui permettent une itération rapide, et l'outil principal de l'ingénieur moderne est son ordinateur" déclare Brian Rotty, ingénieur principal chez M4 Engineering. "Un ordinateur rapide et puissant se traduit en des cycles de planification, analyse, implémentation et évaluation plus rapides et plus courts. Tester un plus grand nombre d'itérations signifie trouver de meilleures solutions."
M4 Engineering souhaitait également élargir la taille et le type de calculs à décharger sur le GPU, dans le but d'améliorer le workflow multi-applications de leurs utilisateurs afin de permettre le traitement en arrière-plan d'un grand nombre d'ensembles de données diversifiés, tout en conservant de bonnes performances sur les applications en temps réel. Les ingénieurs auraient ainsi la possibilité d'itérer leur design pendant que les analyses et les évaluations ont lieu en arrière-plan, sans pertes de performances.
Le HP ZBook Fury avec le GPU NVIDIA RTX A5500 permet ce type de workflow multi-applications tout en conservant des interfaces fluides et réactives et en permettant aux utilisateurs de travailler sur des modèles et des analyses CAO de grande taille.
Image avec l'aimable autorisation de M4 Engineering Inc.
Simulation d'un torse humain exposé à une explosion sous-marine
Des performances puissantes où que vous soyez
Les stations de travail portables HP ZBook Studio et ZBook Fury équipées de GPU NVIDIA RTX A5500 ont permis à l'équipe de M4 Engineering de s'atteler à des charges de travail intenses sur du matériel léger et compact, tout en travaillant de n'importe où. Grâce aux stations de travail avec NVIDIA RTX, les ingénieurs de l'entreprise sont parvenus à gérer facilement de lourds workflows 3D multi-applications, l'exécution de rendus, des simulations, l'analyse de données et des charges de travail de visualisation, le tout en déplacement.
Le ZBook Studio permet une informatique visuelle avancée n'importe où dans une configuration fine et légère, tandis que le ZBook Fury offre les performances les plus haut de gamme d'HP pour une station de travail portable. Équipés d'un GPU RTX, ces deux modèles proposent des performances, une vitesse et une flexibilité accrues aux équipes de M4 Engineering lorsqu'il s'agit d'exécuter des applications gourmandes en ressources graphiques et informatiques. Les utilisateurs peuvent ainsi plus facilement réaliser des analyses, des simulations et des designs conceptuels, détaillés et industriels, axés sur les structures, l'aérodynamique, la dynamique et les performances en vol ainsi que les charges et les vibrations.
Le GPU NVIDIA RTX A5500 est le meilleur GPU NVIDIA professionnel pour les stations de travail portables. Il offre les performances, la fiabilité et les fonctionnalités nécessaires pour les workflows multi-applications exigeants, et permet aux utilisateurs de s'atteler aux charges de travail les plus lourdes en termes de calculs et de graphismes sur des stations de travail portables. En outre, la capacité de mémoire importante et les gains de performances de la NVIDIA RTX permettent aux équipes de travailler sur des simulations et des modèles 3D sans avoir à se préoccuper de la taille des ensembles de données.
"Le GPU NVIDIA RTX A5500 GPU proposé par HP dans une configuration de qualité et bien pensée a amélioré notre productivité et permis des workflows jusqu'alors irréalisables" affirme M. Rotty, avant d'ajouter : "Avec tout ce qu'il faut de RAM et de SSD NVMe ultra rapides , nos stations de travail sont désormais comparables à du matériel de serveurs, tout en permettant à nos équipes de travailler depuis les sites des clients, de chez elles et en déplacement, suivant les besoins. Nous n'avons encore jamais été confrontés à un problème d'ingénierie que le ZBook Fury avec une RTX A5500 ne puisse résoudre directement ou nous aider à gérer."
Faire passer l'informatique visuelle avancée à la vitesse supérieure
La carte graphique NVIDIA RTX A5500 renforce les capacités de simulation d'ingénierie tout au long du processus de conception grâce à des outils logiciels d'analyse structurelle, thermique et d'écoulement des fluides accélérée et en temps réel. Ce GPU puissant permet à l'équipe de travailler facilement en CAO avec d'énormes ensembles de données et des modèles de grande taille, en plus de pouvoir gérer efficacement et en toute simplicité des workflow de développement produit complexes et multi-applications.
"Le GPU NVIDIA RTX A5500 me permet d'effectuer des simulations à grande échelle de dynamique des fluides accélérées par CUDA en une fraction du temps, et ce, simplement depuis mon poste de travail personnel" a déclaré Edward Szwabowski, ingénieur aérodynamique principal chez M4 Engineering. "La carte graphique NVIDIA RTX A5500 et sa grande mémoire sont idéales pour les workflows de développement produit multi-applications que nous utilisons chez M4. Mon équipe est en mesure de travailler sur des ensembles de données CAO et IAO plus grands qu'auparavant. Plus important encore : nous pouvons simultanément interagir avec et itérer ces grands ensembles de données en utilisant la mémoire GPU et les capacités de calculs supplémentaires de cette nouvelle carte."
Le HP ZBook Studio est l'ordinateur polyvalent le plus rapide que l'équipe ait jamais utilisé, et les performances en CAO du GPU ont impressionné ses membres : le ZBook Studio a réussi à gérer les plus grands modèles CAO qu'ils ont pu trouver.
Le ZBook Fury a réalisé des performances extrêmement rapides sur les tâches quotidiennes, en offrant notamment des interfaces utilisateur réactives dans Windows 10, même en cas de forte charge. Selon Dan Hammerand, chercheur principal en R&D chez M4 Engineering : "L'ordinateur portable HP ZBook Fury offre des performances exceptionnelles pour le développement et la simulation de modèles d'ingénierie. Il est deux fois plus rapide qu'une station de travail portable standard, même pour des simulations complexes." Il en résulte une accélération du débogage de modèles et des études commerciales, ainsi que la possibilité d'exécuter des modèles plus grands.
M4 Engineering travaille sur des designs qui touchent la sécurité, la fiabilité et les performances de produits du monde réel dans le secteur public et privé. Avec le HP Fury et la RTX A5500, les équipes bénéficient d'informations supplémentaires et sont en mesure d'optimiser le design de ces produits.