Sfruttare le prestazioni e la flessibilità di sviluppo del prodotto con NVIDIA RTX
Conjugate heat transfer of a launch vehicle fuel-oxidizer injector using OpenFOAM
Obiettivo
Con le workstation mobili HP ZBook Studio e ZBook Fury basate su NVIDIA RTX A5500, scopri in che modo M4 Engineering ha affrontato complessi processi di progettazione e simulazioni ingegneristiche lavorando da qualsiasi luogo.
Cliente
M4 Engineering Inc.
Partner
HP Inc.
Scenario di utilizzo
Simulazione/Modellazione/Design
Prodotti
NVIDIA RTX
Prestazioni avanzate e flessibilità per i flussi di lavoro di sviluppo del prodotto
Fondata nel 2001, l'organizzazione combina lo sviluppo di software all'avanguardia con l'esperienza nella progettazione, analisi e ottimizzazione multidisciplinare. M4 Engineering si concentra sull'intero spettro di discipline, tra cui meccanica strutturale, biomeccanica, trasferimento di calore, aerodinamica, traiettoria, costo, riscaldamento aerodinamico, meccanica dei fluidi e controlli.
Il team di M4 Engineering è specializzato in progettazione, analisi e ottimizzazione di complessi sistemi ad alte prestazioni tipici di aeromobili elettrici, eVTOL, mobilità aerea urbana, nonché di aeromobili e veicoli spaziali più convenzionali. M4 Engineering affronta le complicate sfide associate alla previsione del peso, alla dinamica del rotore e all'ottimizzazione dei veicoli.
Il team di M4 Engineering utilizza una varietà di applicazioni di progettazione e simulazione 3D per le esigenze del progetto e dei loro clienti. Per il CAD, il team utilizza principalmente Siemens NX per grandi assiemi contenenti centinaia o migliaia di parti, nonché SOLIDWORKS. Per le simulazioni strutturali, il team utilizza Siemens Simcenter 3D, Ansys Mechanical e Dassault Systèmes SIMULIA Abaqus. Per la fluidodinamica computazionale il team si basa su applicazioni accelerate da GPU come Siemens Simcenter STAR-CCM+ e FUN3D.
Per migliorare ulteriormente i flussi di lavoro, gli ingegneri di M4 cercavano soluzioni che offrissero maggiore flessibilità e mobilità, sia per lavorare dall'ufficio che da remoto, senza compromettere le prestazioni hardware. Grazie all'utilizzo delle workstation mobili HP ZBook Studio e ZBook Fury alimentate da NVIDIA RTX A5500™, il team di M4 è riuscito a potenziare i flussi di lavoro ingegneristico, aumentare l'efficienza durante l'esecuzione di più applicazioni ingegneristiche intensive e affrontare programmi e progetti complessi lavorando da qualsiasi luogo.
Immagine gentilmente concessa da M4 Engineering Inc.
Simulazione di un busto umano esposto a un'esplosione subacquea
Image courtesy of M4 Engineering Inc.
External aerodynamics of a launch vehicle in hypersonic flight using FUN3D
Gestire da remoto modelli e simulazioni 3D
Il team di M4 gestisce la progettazione di sistemi e sottosistemi di grandi dimensioni, che consistono in migliaia di parti che richiedono considerevoli simulazioni. Al tempo stesso, gli ingegneri hanno bisogno di libertà di mobilità mentre sono presenti nei siti dei clienti, in sedi remote e in strutture di produzione e test. Questo ha portato M4 Engineering a cercare tecnologie in grado di soddisfare le loro esigenze riducendo i costi totali e accelerando i programmi per i processi di progettazione e costruzione.
In M4, la capacità di iterare rapidamente i progetti è davvero molto importante. Il team ha scoperto che possono ottenere progetti migliori più velocemente quando sono in grado di finalizzare i dettagli per forme, materiali o disposizioni all'interno dei loro progetti all'inizio del processo di progettazione. Volevano tecnologie che potessero accelerare le simulazioni su GPU, in modo che gli ingegneri potessero fornire risultati più veloci. Utilizzando le GPU sono in grado di eseguire più simulazioni più velocemente, portando a maggiori approfondimenti e iterazioni di progettazione in meno tempo.
"Abbiamo scoperto che la chiave per migliorare i nostri progetti è fornire ai nostri ingegneri strumenti che consentano un'iterazione rapida, e lo strumento principale di un ingegnere è il suo dispositivo di calcolo", ha dichiarato Brian Rotty, ingegnere senior di M4 Engineering. "Avere un computer veloce e potente si traduce direttamente in cicli più rapidi e ristretti per pianificare, analizzare, attuare e valutare. Se possono essere testate più iterazioni, allora possiamo trovare soluzioni più ottimali".
Inoltre, M4 Engineering cercava di espandere il tipo e la dimensione dei calcoli scaricabili sulla GPU. Il loro intento era di migliorare le funzionalità dei flussi di lavoro multi-app dei loro utenti per consentire un'importante elaborazione in background di vari set di dati, pur mantenendo ottime prestazioni per le applicazioni in tempo reale. Ciò avrebbe consentito agli ingegneri di iterare il loro progetto in primo piano mentre l'analisi e la valutazione avvengono in background senza la preoccupazione di ostacolare le prestazioni.
L'HP ZBook Fury con NVIDIA RTX A5500 consente questo tipo di flusso di lavoro multi-app pur mantenendo interfacce fluide e reattive e consentendo agli utenti di gestire assemblaggi e analisi CAD più consistenti.
Immagine gentilmente concessa da M4 Engineering Inc.
Simulazione di un busto umano esposto a un'esplosione subacquea
Potenti prestazioni in movimento
Le workstation mobili HP ZBook Studio e ZBook Fury alimentate da GPU NVIDIA RTX A5500 hanno consentito al team di M4 Engineering di gestire carichi di lavoro intensi in una workstation mobile, leggera ed elegante, lavorando da qualsiasi luogo. Utilizzando le workstation alimentate da NVIDIA RTX, gli ingegneri di M4 hanno gestito facilmente flussi di lavoro 3D multi-app pesanti, rendering, simulazioni, analisi dei dati e visualizzazione in movimento.
ZBook Studio offre un calcolo visivo avanzato ovunque in un fattore di forma sottile e leggero, mentre ZBook Fury offre le prestazioni di workstation mobili di fascia alta di HP. Le workstation mobili HP alimentate da RTX offrono prestazioni, velocità e flessibilità aumentate ai team di M4 Engineering per l'esecuzione di applicazioni grafiche e software computazionali. Ciò rende più facile per gli utenti eseguire progettazione, analisi e simulazione concettuali, dettagliate e industriali con enfasi su strutture, aerodinamica, prestazioni di volo e dinamiche, carichi e vibrazioni.
La NVIDIA RTX A5500 è la GPU NVIDIA più professionale per postazioni di lavoro mobili, che offre le prestazioni, l'affidabilità e le funzionalità richieste per i flussi di lavoro multi-applicazione. Ciò consente agli utenti di affrontare i carichi di lavoro grafici e computazionali più esigenti sulle workstation mobili e, con la grande capacità di memoria e i guadagni di prestazioni di NVIDIA RTX, i team possono lavorare liberamente su modelli e simulazioni 3D senza preoccuparsi delle dimensioni dei set di dati.
"La GPU NVIDIA RTX A5500, integrata da HP in un form-factor attento e ben costruito, ha migliorato la nostra produttività e sbloccato flussi di lavoro che erano impraticabili solo poco tempo fa" ha riferito Mr. Rotty. "In combinazione con un'ampia RAM e una serie di SSD NVMe estremamente veloci, le nostre workstation ora possono competere con hardware di classe server, consentendo al nostro team di lavorare dai siti dei clienti, da casa e in movimento, se necessario. Dobbiamo ancora affrontare un problema di ingegneria che non può essere aumentato o gestito direttamente dallo ZBook Fury con RTX A5500".
Portare il visual computing avanzato al livello successivo
NVIDIA RTX A5500 estende le capacità di simulazione ingegneristica attraverso il processo di progettazione con strumenti software di analisi strutturale, termica e di flusso dei fluidi in tempo reale accelerati. La potente GPU consente al team di lavorare senza sforzo con enormi set di dati e grandi assemblaggi in CAD e può facilmente affrontare flussi di lavoro di sviluppo di prodotti multi-app complessi in modo efficiente.
"La GPU NVIDIA RTX A5500 mi consente di eseguire simulazioni di fluidodinamica accelerate su larga scala CUDA in una frazione del tempo utilizzando solo la mia workstation personale", ha dichiarato Edward Szwabowski, ingegnere aerodinamico senior di M4 Engineering. "I flussi di lavoro di sviluppo di prodotti multi-app che usiamo in M4 sono ben serviti da NVIDIA RTX A5500 e dalla sua grande memoria. Il mio team può gestire set di dati CAD e CAE più grandi di prima e, fondamentalmente, possiamo interagire e iterare questi set di dati più grandi simultaneamente sfruttando l'ingombro della memoria GPU e le capacità di calcolo di questa nuova scheda."
HP ZBook Studio è il computer più veloce di uso generale che il team abbia mai utilizzato. Pensavano che le prestazioni CAD in tempo reale della GPU fossero impressionanti e lo ZBook Studio era in grado di gestire i più grandi assemblaggi CAD che potevano trovare.
Lo ZBook Fury ha fornito prestazioni estremamente veloci giorno per giorno, con interfacce utente reattive in Windows 10, anche sotto carico pesante. Dan Hammerand, Ricercatore R&D principale di M4 Engineering, ha dichiarato: "Il portatile workstation HP ZBook Fury fornisce prestazioni eccezionali per lo sviluppo e la simulazione di modelli di ingegneria. Rispetto a un portatile standard, fornisce una velocità di 2 volte superiore, anche per simulazioni complesse". Ciò ha permesso un debug del modello più rapido, studi commerciali più veloci e la possibilità di eseguire modelli più grandi.
M4 Engineering lavora su progetti che influenzano la sicurezza, l'affidabilità e le prestazioni dei prodotti reali nel settore pubblico e privato. Con HP Fury e RTX A5500, i team possono ottenere ulteriori informazioni e ottimizzazioni per migliorare i design di questi prodotti reali.