收敛的力量:大大减少设计验证时间

从历史上看，汽车空气动力学的详细分析是一个漫长而费力的过程，完成设计验证可能需要几周或几个月的时间。基于纯粹CPU系统的高分辨率瞬态计算流体动力学(CFD)模拟在计算上非常昂贵，并且受到可用计算资源的限制。多年来，这给从事空气动力设计的汽车厂商带来了一个难题，空气动力设计对车辆的阻力和升力有很大影响，进而影响燃油效率和驾驶稳定性。

NVIDIA®基于gpu的CFD游戏改变技术

Altair用一种基于模拟的突破性技术改变了游戏。使用Altair ultraFluidX™基于NVIDIA gpu的CFD，为可负担得起的、高保真的全细节量产级乘用车和重型车辆夜间模拟铺平了道路。使用NVIDIA CUDA®库开发的流求解器，可以在单个gpu机器上实现仅几个小时的瞬态流模拟，这是前所未有的周转时间。

在今年早些时候于硅谷举行的NVIDIA第十届年度GPU技术大会(GTC)上，我们分享了关于ultraFluidX解决方案的细节。GTC系列活动聚焦于NVIDIA强大的GPU技术在人工智能、深度学习、计算机辅助工bob电竞官方程(CAE)等领域的高端应用。

在一辆新车的早期设计过程中，工程师和设计师必须能够为后续的设计迭代得出正确的结论。流动模拟可以提供关于流动机制的详细见解，这是通过风洞试验无法理解的，但它们需要非常精确才能做到这一点。由于乘用车和重型车辆周围的流场非常复杂，且高度不稳定，因此只有通过捕获所有相关物理效应的全瞬态、高分辨率模拟才能实现这种水平的精度。

然而，传统的基于纯粹CPU系统的CFD方法需要太多的时间来进行瞬态模拟，以有效地在早期设计过程中使用它们。在这个初始阶段，外观设计的自由度是最大的，通常每天都会有几个新的想法被勾画出来。因此，一种可行的CFD方法必须能够提供至少一夜的模拟结果，以便在这一过程中使用。否则，设计理念在等待模拟结果时就会变得陈旧。

一夜仿真结果与Altair和Oracle

最近，我们的基于gpu的CFD求解器ultraFluidX，基于Lattice Boltzmann方法(LBM)，使得廉价的夜间模拟结果成为可能。LBM在时间上是显式的，因此本质上是瞬态的，并且只需要计算网格的每个点的最近邻居信息。因此，ultraFluidX可以充分利用NVIDIA gpu大规模并行架构的计算能力。此外，通过基于CUDA-aware MPI的高效实现，利用了多个gpu。

然而，GPU资源还没有大规模地提供给汽车厂商。这个问题可以通过Oracle Cloud Infrastructure解决，它提供了各种各样的高端GPU形状，可以按需使用。在今年GTC的演讲中，我们展示了一个概念车设计研究的案例——Altair CX1，我们使用了Oracle的裸金属形状BM.GPU3.8，每个都有8个NVIDIA®Tesla®V100图形处理器和NVIDIA的NVLink™2.0高速互连。

Oracle Cloud Infrastructure产品管理总监Karan bata表示:“我们的裸金属外形的优势在于，它们不需要虚拟机管理程序，可以将机器的全部计算能力用于计算。”“客户可以在一夜之间运行这些非常大、高分辨率的模拟。这些图形处理器也非常适合运行机器学习和AI工作。”

Oracle的BM.GPU3.8的性能与NVIDIA DGX-1™等本地机器的性能相比非常好，允许Oracle云基础设施用户利用gpu的巨大计算能力。

您想了解更多关于如何利用ultraFluidX在Oracle Cloud Infrastructure上进行自己的模拟的功能吗?欲知详情，请联络里克·沃特金斯云及家电、牵牛星。