Actualités

NVIDIA Maximus offre de meilleure performance pour Delphi

Delphi est le premier fournisseur mondial d'appareils électroniques et de technologies dédiées à l'automobile et aux véhicules utilitaires. Avec ses centres techniques d'exploitation majeurs, ses sites industriels et ses services d’assistante dans près de 30 pays, Delphi offre des innovations réalistes qui rendent les produits plus intelligents et plus sûrs. Afin de pouvoir proposer une qualité supérieure additionnée à une efficacité optimale, Delphi met en place un vaste prototypage, des tests, des analyses et crée des simulations sur les premières étapes du cycle de développement.

Delphi conçoit et fabrique des systèmes faisant partie intégrante des voitures avec l'aide de postes de travail très performants, le plus souvent équipés des NVIDIA ® Quadro ® (GPUs). Ces conceptions incluent le moteur, les modules de contrôle de transmission, les dispositifs de sécurité, le divertissement des sièges arrières, les systèmes de navigation, les systèmes audio... Delphi travail avec la plupart des fabricants automobile et récemment, le Salon automobile de Genève a réalisé une démonstration des technologies Delphi et des systèmes développés pour Volvo, Ford, Ferrari et Audi.

L’ingénieur mécanicien Fereydoon Dadkhah, qui travaille chez Mechanical Analysis et le groupe de Simulation pour l'Électronique de Delphi et la Division Sécurité, fait partie d'un groupe basé dans le Kokomo dans l’Indiana, un centre d'expertise d'analyses dédié à l'équipe de développement de produits. De plus, Delphi emploi plus de 40 ingénieurs qui se concentrent sur l'analyse du développement des produits utilisant ANSYS pour les installations à travers l'Inde, la Pologne et le Mexique. Afin de simplifier leur flux de travail d’analyse, Dadkhah a travaillé avec NVIDIA pour estimer le système NVIDIA ® Maximus ™. Il combine les GPUS NVIDIA Quadro pour la visualisation et la conception et les GPUs NVIDIA Tesla ® pour les hautes performances informatiques. En testant Maximus, Dadkhah a pu utiliser simultanément ANSYS et des outils de CAO sur le même poste de travail.

DEFIS

Pour atteindre l’indication la plus précise de la manière dont un produit va fonctionner dans son domaine nécessite l'analyse de modèles très larges et complexes. Les problèmes auxquels les ingénieurs doivent faire face sont doubles : la fidélité des données et l'efficacité de l'analyse – ces deux questions peuvent être abordées avec la puissance de traitement. "Nous essayons souvent de reproduire ce qui s’est passé dans le monde réel et il n'est pas toujours facile d'obtenir les données avec précision" expliqué Dadkhah. "Nous devons souvent réduire et simplifier les modèles complexes ou faire des suppositions de données juste pouvoir exécuter une simulation. Nous avons donc recherché des manières d'améliorer la performance d'analyse et l'efficacité."

Silicon/substrate assembly model consisting of over 1 million nodes
Figure 1- Modèle d'assemblée de Silicium/Substrat consistant plus de 1 million de nœuds

"Comme le cycle de développement des produits évolue, les analyses deviennent de plus en plus sophistiquées et doivent prendre en compte toutes les données non-linéaires, les entrées transitoires et autres résultats inattendus du test. La modélisation peut exiger énormément d'itérations d'analyses et peut être un très long processus, bloquant le poste de travail pendant des jours, ou exigeant l’exécution de simulations durant toute une nuit" a dit Dadkhah.

La capacité de faire au même moment le travail de CAO et l’exécution de simulations ANSYS offre un avantage considérable en termes de flux de travail. "Attendre que le travail FEA soit terminé pour avancer sur le travail CAO est un processus lent et séquentiel. Il est beaucoup plus efficace de pouvoir simultanément travailler sur la phase suivante du problème, comme la préparation d'un modèle pour l'analyse, ou effectuer les changements nécessaires tandis qu'une analyse est toujours en court d’exécution" indique Dadkhah. Ceci est du au fait que les GPUs Tesla réduisent la charge informatique sur les processeurs du poste de travail, libérant ainsi les ressources qui peuvent être utilisées pour des tâches comme la modélisation (CAO).

SOLUTION

Afin d’améliorer le flux de travail d'analyse de Delphi sans devoir pour autant installer un grand serveur de calcul ou un cluster, Dadkhah a testé un poste de travail de bureau tirant partie des GPUs NVIDIA pour démultiplier le flux de travail.

"L’un des projets sur lesquels je travaille est un module de contrôle de transmission. La partie spécifique que nous évaluons est le connecteur pour ce module. Pour obtenir des résultats précis, nous avons dû inclure le modèle de contrôleur de transmission en entier dans notre analyse. Travailler avec ce modèle en entier - plus d'un million de nœuds traduisant à 4.5 millions de degrés de liberté - est impraticable avec un poste de travail traditionnel, mais avec le système Maximus de NVIDIA, la plupart des exécutions étaient finies en seulement 20 minutes. Évidemment ce nombre fluctue significativement selon la complexité du modèle et de la simulation que nous exécutons, mais il représente une amélioration considérable car actuellement les exécutions peuvent prendre des heures, et bien souvent toute une nuit" explique Dadkhah. "De plus, avec le GPU, mon poste de travail peut manipuler toutes les données. Je n’ai pas besoin de simplifier le modèle pour que la simulation fonctionne et je peux même continuer de travailler lorsque les simulations sont en cour d’exécutions."

Dans la plupart des cas, Delphi a vu des améliorations de temps d’exécution de simulation allant de 20 à 40 % grâce au système Maximus, qui augmentent encore plus significativement avec de grands modèles. Cela permet à l'équipe de réitérer plus fréquemment et minutieusement pendant le processus de développement.

IMPACT

Les résultats montrent que la technologie Maximus de NVIDIA peut permettre à Delphi d'exécuter des analyses sur des modèles plus complets, sans exiger des simplifications nécessaires à l’exécution des systèmes avec moins de puissance GPU. "J'ai été confronté récemment à une situation où au premier coup d'œil, j'ai eu besoin de faire beaucoup de suppositions et de simplifications pour permettre à un commutateur de levage de fenêtre pour véhicule de fonctionner sur mon poste de travail. Avec Maximus, j'ai pu exécuter une grande partie de ce modèle incluant toutes les caractéristiques du produit et j’ai obtenu des résultats précis," conclu Dadkhah. 

Sensor model consisting of 1.6 million nodes
La figure 2 - modèle de Capteur consistant de 1.6 millions de nœuds

La capacité d'exécuter ANSYS et les programmes de CAO simultanément fournit des améliorations significatives tant dans la vitesse que dans l'efficacité pour les ingénieurs de Delphi. Le déplacement d'un processus séquentiel à un processus simultané, économise le temps et augmente la productivité. Les ingénieurs pourront ainsi faire des changements au modèle CAO tandis qu'une simulation séparée sera en marche, sans devoir attendre la fin de cette partie de l'analyse pour pouvoir travailler sur une nouvelle conception ou une optimisation matérielle.

La vitesse et la capacité de réitérer plus fréquemment, permet à l'équipe d'analyse chez Delphi d'exécuter des simulations en utilisant plus facilement des modèles complexes, pour une prévision de performance réaliste plus précise. La capacité à combiner la conception et les outils de simulation libère un temps d’attente précieux, augmente la productivité et permet de maximiser l'utilisation des postes de travail, sans le temps et les défis logistiques intégrés dans le déplacement d’un autre système.

L'analyse est une partie essentielle du cycle de développement de produits à Delphi et leurs plus grands clients possèdent des normes de conception très exigeantes. Suite à cette évaluation Dadkhah a conclu que la technologie Maximus de NVIDIA fournit l'augmentation des performances nécessaire et lui permet d'exécuter l'analyse d'éléments finis en utilisant les plus grands modèles. Elle permet également de mettre en place des simulations plus rapides et de fournir des résultats précis plus facilement, et donc des produits plus fiables pour le marché.