Představte si 40 000 stolních počítačů pracujících současně. Tímto výpočetním výkonem disponuje superpočítač MareNostrum 4. Nejvýkonnější počítač ve Španělsku a sedmý nejvýkonnější v Evropě je umístěn v barcelonském superpočítačovém centru BSC (Barcelona Supercomputer Center). Uvedený výpočetní výkon umožňuje uskutečňovat nejrůznější simulace od činnosti srdce přes prognózy průběhu klimatické změny až po ekologické katastrofy. SEAT v rámci spolupráce využívá výpočetní výkon všech 165 888 procesorů superpočítače MareNostrum 4 k vylepšování svých vozů.

6912 čipů v jedné kapli

MareNostrum 4 je umístěn ve staré odsvěcené kapli v Severním kampusu Katalánské polytechnické univerzity. V prostorách bývalé kaple je udržována teplota vzduchu 24 °C a relativní vlhkost 36 %. Oriol Lehmkuhl, výzkumník superpočítačového centra BSC se zaměřením na fyzické a numerické modely, je jedním ze stovek odborníků ze všech koutů světa, kteří používají tento superpočítač pro své projekty: „V rámci své specializace se zabývám spalovacími prostory v leteckých motorech, uskutečňuji simulace větrných turbín a v případě mé spolupráce se značkou SEAT zkoumám vliv tvarového řešení nábojů kol na aerodynamiku  celého automobilu.“

Revoluce v automobilovém průmyslu? Přichází díky počítačovým hrám

Bezpečnější, komfortnější a hospodárnější automobily

Vylepšování aerodynamiky automobilu zahrnuje snižování součinitele aerodynamického odporu vzduchu. Výsledkem jsou vozy SEAT, které jsou ještě bezpečnější a hospodárnější, mají nižší spotřebu paliva a emise CO2 a nabízejí lepší provozní vlastnosti. Analýzy se soustřeďují především na příď a záď, spodní část vozu, pneumatiky a kola. Dosud byly při optimalizaci aerodynamiky používány simulace a reálné testy hliněných modelů ve skutečné velikosti v aerodynamickém tunelu. „Testování v aerodynamickém tunelu je nákladné. Hliněné modely podléhají přitom degradaci a musejí se neustále měnit,“ říká María García-Navas, inženýrka z oddělení vývoje a aerodynamiky ve společnosti SEAT. „Výpočetní výkon superpočítače BSC nám navíc umožňuje zahrnout více parametrů a sledovat proudění vzduchu uvnitř kol při jejich otáčení. Naším cílem je zmenšovat rozdíly mezi simulacemi a realitou,“ dodává.

Z měsíců hodiny

Výhodou souběžné činnosti 165 888 procesorů je uskutečňování analýz v rekordně krátké době. „Tvary kol převádíme do souřadnicových bodů v souřadnicové soustavě a každý bod je analyzován skupinou procesorů pracujících souběžně. Kdyby byly analyzovány jednotlivě, trvalo by to měsíce,“ říká Oriol.

Přečtěte si také:  CUPRA slavnostně otvírá první CUPRA Garage v Evropě a připojí se k ABTu v mistrovství Extreme E

Budoucnost se měří v PFLOPS (jednotka výpočetního výkonu; FLOPS = FLoating-point Operations Per Second; peta = 1015): Simulace s využitím superpočítačů otvírají výzkumníkům v oblasti aerodynamiky nové možnosti. „V budoucnosti bychom rádi simulovali všechno najednou: proudění vzduchu, skelet karoserie, spalování a dokonce i cestující uvnitř vozu. V současnosti to ještě není možné, ale za 15 let to umožní počítače s tisíckrát vyššími výkony. Něco takového si už můžeme začít představovat,“ říká Dr. Lehmkuhl. BSC je nyní kandidátem na umístění superpočítače MareNostrum 5, který by zvýšil výkonnost současného superpočítače více než dvacetkrát.

Základní údaje o superpočítači MareNostrum 4

Superpočítač

  • 3456 výpočetních uzlů
  • 6912 výpočetních jader
  • 165 888 procesorů
  • 13,7 PFLOPS
  • 78 000 kg hmotnost

Superpočítačové centrum

  • 180 metrů čtverečních
  • 24 °C teplota vzduchu
  • 36 % relativní vlhkost
  • 19 tun skla
  • 26 tun oceli