우리는 에너지 공급의 한계와 기후 변화의 결과에 대처하면서 전 세계적으로 변곡점에 있습니다. 지역 갈등으로 인해 전통적인 원유 공급망의 위험이 높아지고 있습니다. 강우 패턴의 변화와 물 사용 우선순위에 대한 논쟁으로 인해 수력 발전이 제한되고 있습니다. 더욱이, 기상 이변으로 인해 생명과 재산에 대한 위협이 더욱 심화되었습니다. 이러한 과제로 인해 우리는 우리가 수행하는 거의 모든 활동에서 에너지 효율성 요구 사항에 집중해야 합니다. 결과적으로 보다 에너지 효율적인 운송 및 발전 장비를 설계하려는 경향이 뚜렷해지고 있습니다.

에너지 효율적인 기계 설계

각 업계에는 이러한 추세에 대응하기 위한 목표가 있습니다. 자동차 산업은 전기 자동차에 투자하고 모든 차량의 공기역학적 효율성을 향상시키고 있습니다. 항공우주 산업은 효율적이고 내구성이 뛰어난 새로운 항공기 모델을 설계하는 데 필요한 비용과 시간을 줄이는 것을 목표로 합니다. 같은 맥락에서 터보 기계 산업은 제품 수명주기의 모든 효율성과 확장 개선으로 인해 상당한 이점을 얻습니다.

자동차 디자인

자동차 산업은 2028년과 2032년에 대한 새로운 CAFÉ 표준을 준수해야 합니다. 이러한 표준은 차량에 영향을 미칠 것입니다. 즉, 자동차 산업은 전기 자동차를 제작하고 내연 기관 모델의 평균 연료 효율을 개선해야 함을 의미합니다. 공기역학적 항력계수가 10% 감소하면 연비는 5% 향상될 수 있습니다. 시뮬레이션은 설계가 풍동에서 제조 및 테스트된 후 제대로 작동하는지 확인하는 데 중요한 도구입니다.

이러한 도약을 이루기 위해서는 업계가 다음을 수행할 수 있어야 합니다.

• 난기류를 세밀하게 시뮬레이션
• 수백 가지의 정밀한 공기역학적 설계 변경을 평가합니다.
• 순 영향을 위한 전체 자동차 설계 시뮬레이션

항공기 설계

상업용 항공기 산업은 안전과 환경에 미치는 영향에 중점을 두고 엄격한 규제를 받고 있습니다. 새로운 항공기를 설계하는 과정에는 안전 기능, 성능 및 작동에 대한 요구 사항을 충족해야 하는 여러 단계가 포함되며 항공기는 전체 비행 범위에 대해 인증을 받아야 합니다. 시뮬레이션은 프로토타입을 제작하고 비행 테스트하기 전에 항공기가 의도한 대로 작동하는지 확인하는 유일한 방법입니다.

모든 작동 조건을 시뮬레이션하려면 설계자는 다음을 수행해야 합니다.

• 난기류의 양력을 세밀하게 시뮬레이션
• 순 영향을 위해 전체 항공기 설계를 시뮬레이션합니다.
• 모든 작동 조건을 평가합니다(차트 참조).

터보기계 설계

터보기계에는 에너지 발전기, 대형 터빈 항공기 엔진, 해양 엔진 및 회전 운동을 하는 기타 기계가 포함됩니다. 에너지 효율성을 개선하면 기계 수명 동안 기계의 영향이 확대되므로 상당한 수익을 얻을 수 있습니다. 마찬가지로, 더 오래 지속되고 유지 관리가 덜 필요한 기계를 설계하면 상당한 경제적 영향을 미칠 수 있습니다. 시뮬레이션은 다양한 설계 변경 사항을 분석하여 최종 설계 결과를 최적화하는 가장 좋은 방법입니다.

이러한 도약을 달성하려면 업계는 다음을 수행할 수 있어야 합니다.

• 다양한 설계 최적화 장단점 평가
• 연소 역학을 세밀하게 시뮬레이션
• 순 영향을 위한 전체 엔진 설계 시뮬레이션

Millennium Enterprise 다중물리 플랫폼 발표

이러한 요구 사항을 해결하기 위해 우리는 전례 없는 성능과 에너지 효율성을 제공하는 세계 최초의 가속화된 디지털 트윈인 Cadence Millennium Enterprise Multiphysics Platform을 발표합니다. 더 높은 성능과 효율성을 위한 가장 큰 기회 중 하나를 목표로 하는 1세대 Cadence Millennium M1 CFD 슈퍼컴퓨터는 충실도가 높은 전산유체역학(CFD) 시뮬레이션을 가속화합니다. 클라우드 또는 온프레미스에서 사용할 수 있는 이 턴키 솔루션에는 주요 공급업체의 그래픽 처리 장치(GPU), 매우 빠른 상호 연결, GPU 가속 및 생성 AI에 최적화된 향상된 Cadence 고성능 CFD 소프트웨어 스택이 포함되어 있습니다. Millennium MXNUMX 인스턴스를 통합 클러스터로 융합함으로써 고객은 복잡한 기계 시스템을 시뮬레이션할 때 전례 없는 당일 처리 시간과 거의 선형에 가까운 확장성을 달성할 수 있습니다.

Millennium 플랫폼은 다중물리 시뮬레이션 기술의 중요한 발전을 통해 자동차, 항공우주 및 방위(A&D), 에너지, 터보 기계 산업의 성능 및 효율성 요구 사항을 해결합니다. 성능, 정확성, 용량 및 가속화된 컴퓨팅은 모두 더 많은 설계 혁신을 탐구하는 디지털 트윈 시뮬레이션을 활성화하는 데 필수적이며 프로토타입 개발 및 테스트를 수행하기 전에 의도한 대로 작동할 것이라는 확신을 제공합니다.

주요 내용 및 이점은 다음과 같습니다.

• 퍼포먼스: 동급 최고의 GPU 상주 CFD 솔버와 전용 GPU 하드웨어를 결합하여 최대 1000개 CPU 코어의 GPU당 슈퍼컴퓨터와 동등한 처리량을 제공합니다.
• 효율성: 동급 CPU에 비해 ​​20배 더 나은 에너지 효율성으로 처리 시간을 몇 주에서 몇 시간으로 단축합니다.
• 정확성: Cadence Fidelity CFD 솔버를 활용하여 비교할 수 없는 정확도를 제공하여 복잡한 시뮬레이션 문제를 해결합니다.
• 고성능 컴퓨팅: 확장 가능한 아키텍처와 대규모로 확장 가능한 Fidelity 솔버로 구축되어 여러 GPU 노드에서 거의 선형에 가까운 확장성을 제공합니다.
• AI 디지털 트윈: 고품질 다중물리 데이터의 신속한 생성을 통해 생성 AI가 최적의 시스템 설계 솔루션에 대한 빠르고 안정적인 디지털 트윈 시각화를 생성할 수 있습니다.
• 턴키 솔루션: GPU 컴퓨팅과 확장 가능한 최신 CFD 솔버를 결합하여 가속화된 CFD와 다분야 설계 및 최적화를 위한 최적화된 환경을 제공하는 업계 최초의 솔루션

유연성: 최소 8-GPU 구성의 클라우드 또는 최소 32-GPU 구성의 온프레미스에서 주요 공급업체의 GPU와 함께 사용할 수 있어 각 고객의 배포 요구 사항에 맞는 유연하고 확장 가능한 솔루션을 제공합니다.

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• 출처: https://www.eletimes.com/digital-twins-and-ai-acceleration-are-transforming-system-design