Beneficios del uso del HPC en la industria

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1 Beneficios del uso del HPC en la industria ~ Cinzia Zannoni - CINECA

2 Índice CINECA Computing Center Aplicaciónes industriales del HPC Prototipado: de físico a digital Optimización de diseño Diseño de fármacos Procesado de datos sísmicos Servicios ofrecidos a usuarios industriales

3 CINECA CINECA fue establecido en 1969 por el Ministro de Universidades y Investigación como un Consorcio sin ánimo de lucro de Universidades Italianas para el HPC y el procesado de información Actualmente CINECA es el centro de supercomputación más importante en Italia. El Consorcio está formado por: -47 Universidades Italianas, -El Consejo Nacional de Investigación (CNR), -El Instituto Nacional de Oceanografia y Geofísica Experimental (OGS) -El Ministerio de Investigación y Universidades (MIUR).

4 Innovación en el proceso de diseño: De prototipado físico a digital Digital simulation and prototyping of manufacturing processes: Aberdeen Research 2008 Best In Class 40% Average Industry 28%

5 La copa Amerida Rendimiento de barcos de competición analizado usando tecnología CAE y HPC Barcos muy rápidos (mas de 40 knots), Un reto tecnológico para los barcos de competición ORACLE Racing ganó la copa en Febrero del 2010 el diseño del casco y las velas fue el resultado de la simulación CFD El equipo CFD de CINECA lleva más de 10 años realizando simulaciones

6 Beneficios de la simulation CFD y del HPC El equipo de CFD toma los diseños de los cascos, las extensiones y las velas producidas por otros diseñadores y proporciona los resultados de fuerzas aero y hidrodincámica que se usan para computar el rendimiento del barco. Analisis de los modelos en escala real Precisión de los modelos respetando los números de Reynolds o Froude Reduccion de prototipos físicos (menos tiempo y coste en la fabricación de barcos) Reducción de costes en tuneles de viento (muy caros) Repetitividad de las simulaciones (todos los diseños son testeados en las mismas condiciones) Post proceso avanzado (presión, velocidad, aerodinámica)

7 Innovación del proceso de diseño Nuevas técnicas de diseño: métodos de optimización Optimización topologica (protesis de talón) Requiere muchas simulaciones Cortesia de LAPCOS

8 Análisis de stress en el componente

9 Nuevo Diseño: optimización topológica Software de de diseño que automatiza el proceso de optimización Con los mismos datos de carga de se realizan análisis de un nuevo componentes Restricciones en el proceso de optimización: Masa por debajo del 20% del componente original Maximizar rigidez

10 Resultados de la optimización topológica

11 Optimización topológica: segundo modelo empezando desde una geometría más detallada

12 Nuevo diseño CAD Diseño origen Nuevo diseño

13 Comparando el diseño original con el nuevo Diseño original Nuevo diseño variación 570 Peso [g] % 440 Esfuerzo max [MPa] % 160 Energia de deformación [J] 16-90%

14 Métodos de optimización topológica Definición de un volumen genérico, carga y restricciones de geometría Ejecutar el proceso de optimización Nuevo modelo CAD Nuevo análisis de stress

15 Diseño de fármacos asistido por computador Basado en el software de modelado molecular LiGen Comprensión cualitativa y cuantitativa de la interacción droga-receptor La precisión de los resultados dependerá del software y de los recursos computacionales Software LiGen, desarrollado en colaboración entre CINECA y Dompè Sitio activo de la enzima humana HDAC7 El software comercial está más customizado al proceso de diseño Dompè puntos Pharmacophobic

16 Diagnostico de aneurisma assistido por computador Integration of diagnostic data and simulation data Presentation of the results in a way meaningfull for the clinician

17 Exploración de Petroleo y Gas Análisis Sísmico Resultados del proceso sísmico Las ondas acústicas se propagan y se registran las señales reflejadas

18 Alianza ENI-CINECA los sistemas de producción de ENI se gestionan en CINECA CINECA provee una infraestructura de capacidad de almacenaje PByte para la producción de ENI CINECA da soporte a la gestión del producto Help desk Monitorización del producto El equipo de desarrollo de CINECA desarrolla y optimiza los códigos de simulación usados en producción HPC-Technolgy Evaluation Center (HPC-TEC) Da soporte a ENI en la gestión de la evolución de la infraestructura Evalua las tecnologías HPC emergentes ENI R&D Cluster

19 SCS Resources HPC for Industry Logical Name Model Architecture Processor # of core # of node # of rack Total RAM Interconnection Operating System Total Power Peak Performance SCS PLX (2011) IBM IDATAPLEX Linux Cluster Intel Westmere Ec 2.4 Ghz Nvidia Fermi M ~ 13 Tera Byte Qlogiq QDR 4x RedHat ~ 200 Kwatts ~ 300 Tera Flops SuperComputingSolutions Public Private Partnership PLX system is hosted and managed in CINECA 6 nodes for pre-post/ meshing/remote visualization: GB RAM - NVIDIA Quadro

20 Gracias por su atención

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