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Beneficios del uso del HPC en la industriaBeneficios del uso del HPC en la industria

Cinzia Zannoni - CINECA

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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

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CINECACINECA 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).

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).

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Innovación en el proceso de diseño: De prototipado físico a digital

Digital simulation and prototyping of manufacturing processes: Aberdeen Research 2008Best In Class – 40% Average Industry 28%

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La copa AmeridaRendimiento 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 CFDEl equipo CFD de CINECA lleva más de 10 años realizando simulaciones

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Beneficios de la simulation CFD y del HPCEl 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)

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

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Análisis de stress en el componente

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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

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Resultados de la optimización topológica

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Optimización topológica: segundo modelo empezando desde una geometría más detallada

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Nuevo diseño CAD

Diseño origen

Nuevo diseño

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Comparando el diseño original con el nuevo

Diseño original Nuevo diseño variación

570 Peso [g] 440 -23%

440 Esfuerzo max [MPa] 155 -64%

160 Energia de deformación [J]

16 -90%

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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

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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

Sitio activo de la enzima humana HDAC7

puntos Pharmacophobic

Software LiGen, desarrollado en colaboración entre CINECA y Dompè

El software comercial estámás customizado al proceso de diseño Dompè

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Diagnostico de aneurisma assistido por computador

Integration of diagnostic data and simulation data

Presentation of the results in a way meaningfull for the clinician

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Exploración de Petroleo y Gas

Las ondas acústicas se propagan y se registran las señales reflejadas

Análisis Sísmico Resultados del proceso sísmico

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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

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SCS Resources HPC for Industry

SCS PLX (2011)

IBM IDATAPLEX

Linux Cluster

Intel Westmere Ec 2.4 Ghz

3288 + 548 Nvidia Fermi M2070

274

10

~ 13 Tera Byte

Qlogiq QDR 4x

RedHat

~ 200 Kwatts

~ 300 Tera Flops

Logical Name

Model

Architecture

Processor

# of core

# of node

# of rack

Total RAM

Interconnection

Operating System

Total Power

Peak Performance

SuperComputingSolutionsPublic Private Partnership

PLX system is hosted and managed in CINECA

6 nodes for pre-post/ meshing/remote visualization:- 128 GB RAM- NVIDIA Quadro

http://www.scsolutions.it/

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Gracias por su atención