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» 2019年04月26日 10時00分 公開

CAE/CFD業務の効率化に向けて:増大し続ける計算量、大規模解析時代をHPCクラウドとオープンソースソフトウェアで乗り切れ!

CAE/CFD業務においてHPCクラウドへの関心が高まっている。しかし、クラウドシステム環境の構築には専門知識が求められ、商用解析ソフトのライセンス導入コストや運用コストの負担も大きい。オープンソースソフトウェアを選択してコストを抑える道もあるが、使いこなすにはハードルが高い。製品設計業務の効率化実現に向けてシミュレーションの重要性が増す今、どのようなシステム環境を選ぶべきか。そのヒントを提示する。

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 近年、特にCFD(流体解析)で顕著に見られるが、高精度な解析の実現を目的に、計算機資源の利用とそのコストが増大化する傾向にある。また、多目的最適設計では最適化に必要な設計変数に応じて多数のジョブを実行する必要があることから、大規模計算に対応できるシミュレーション環境が強く求められている。例えば、自動車開発では“軽量化”と“強度”の相反する要求に同時に応えたり、より高い性能や燃費向上を追求したりするなど、シミュレーションの活用、それも膨大なデータを扱う大規模解析の実現が欠かせない。

 こうした状況は自動車開発に限らず、製造業において多くの設計開発現場でも共通していえることだが、大量の計算データを効率的に扱え、高精度な解析結果が得られる使い勝手の良いシミュレーション環境を手にするには、クリアすべき障壁がいくつか存在する。

 まず課題として挙げられるのは、ソフトウェアのライセンス料金と計算機のコストの問題だろう。膨大なデータの計算時間を短縮するには、解析マシンのコア数を増やす必要があるが、どれくらいの性能のコンピュータを準備すればよいか悩ましい。そもそも大きな投資である上、解析のピーク時に合わせて高性能なコンピュータを導入しても、遊ばせてしまう時間が長くなる可能性が高い。

 このような課題の解決策として、クラウド上に構築されたHPC(High Performance Computing)を計算リソースの負荷のピーク時にオンデマンドで活用する方法がある。HPCクラウドコンピュータを用いることで、大規模な投資や稼働率の問題が解決され、クラウドの利点を生かし、常に最新かつ高性能なコンピュータ環境を利用できるというメリットも得られる。実際、HPCクラウドのオンデマンドによる利用を検討する企業は増えており、その実質的な必要性は高い。だがその半面、利用にはそれぞれの環境で異なるLinuxの知識が必須で、クラウドによってジョブの実行やモニタリングの方法、入力データの修正方法などが異なり、誰でも気軽に利用できるとは言い難い。また、仮にクラウド利用の障壁をクリアできたとしても、さまざまな解析要求に応えるシミュレーションソフトウェアのライセンス導入コストと運用コストの負担が重くのしかかる。

 では、オープンソースソフトウェアを活用してはどうか。確かにライセンス料の問題は解消される。しかし、オープンソースソフトウェアの場合、ソースコードをダウンロードしてコンパイルし、自力で環境を構築しなければならない。便利なインストーラもなければGUIもないため、途中で頓挫してしまうことも珍しくない。

 シミュレーション活用の重要性が増す中、製品設計業務の効率化のためにどのような環境を選択すべきか……。ここで挙げた障壁を取り除き、ユーザーフレンドリーな解析環境を提供するヴァイナスのソリューションを詳しく紹介しよう。

HPCクラウドとオープンソースソフトウェアのベストマッチ環境を提供するヴァイナス

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アイティメディア営業企画/制作:TechFactory 編集部/掲載内容有効期限:2019年6月24日