從過去幾十年的發(fā)展經(jīng)驗來看，計算機(jī)輔助工程（Computer-Aided Engineering，簡稱CAE）技術(shù)已被證明是支撐產(chǎn)品創(chuàng)新不可或缺的手段。隨著中國制造業(yè)升級以及國內(nèi)相關(guān)企業(yè)在研發(fā)層面加大投入，很多用戶及研發(fā)單位已經(jīng)購買了自己的CAE系統(tǒng)并上線運行若干年。但根據(jù)我們在行業(yè)實際現(xiàn)象的觀察發(fā)現(xiàn)，按照傳統(tǒng)思路和操作方法項目上線后會面臨很多挑戰(zhàn)和問題。
借助云計算技術(shù)將仿真應(yīng)用部署到云端，則可大大降低企業(yè)應(yīng)用CAE技術(shù)的門檻，讓CAE變得更加普及。同時，云計算與云服務(wù)在許多領(lǐng)域已經(jīng)取得了極大的成功，云模式已經(jīng)是未來的必然趨勢。
由Altair Engineering Inc. (納斯達(dá)克股票代碼： ALTR)聯(lián)合華為推出的云一體機(jī)和物理一體機(jī)給了用戶新的選擇。
CAE相關(guān)平臺現(xiàn)狀和目前用戶常見痛點
當(dāng)前企業(yè)CAE系統(tǒng)采購的幾種場景構(gòu)成：
? 硬件選型和購買：通常選擇幾家主流廠商，再根據(jù)技術(shù)指標(biāo)以及需求進(jìn)行招標(biāo)及采購；
? CAE軟件選型和購買：根據(jù)用戶業(yè)務(wù)場景，選擇對應(yīng)求解器和前后處理系統(tǒng)，并根據(jù)預(yù)算購買對應(yīng)的license個數(shù)；
? HPC調(diào)度管理系統(tǒng)：通常可選擇開源軟件或商業(yè)軟件，簡單說開源是省錢花時間，商業(yè)是花錢省時間；
? 購買相關(guān)的軟硬件集成及維護(hù)：尋找一個集成商提供打包解決方案，并提供項目的實施以及未來幾年內(nèi)的產(chǎn)品維護(hù)工作。
但是傳統(tǒng)的操作方式會產(chǎn)生下面三大問題：
1.硬件廠商和CAE軟件的配合導(dǎo)致問題，很多分開采購的軟硬件發(fā)現(xiàn)多買了硬件或者多買了軟件，無論哪部分沒有與對方匹配都會造成整個系統(tǒng)的投資浪費：例如：購買了128個碰撞軟件license，256個空氣動力學(xué)軟件license；但是只購買了256核的硬件，最終只能最大運行256個核的任務(wù)，導(dǎo)致浪費128核license；同理，購買了1,024核硬件，但是軟件只購買了256核，同樣浪費了大量的硬件資源；軟硬件不匹配，需要高內(nèi)存，高速硬盤的應(yīng)用配置了瘦節(jié)點，只能計算一些較小規(guī)模的模型，大模型完全不能計算；配置了不適合計算的服務(wù)器，導(dǎo)致大量投資卻計算性能很慢。
2.集成商能力有限，很難解決用戶的實際使用場景問題：通常解決硬件或者操作系統(tǒng)層問題，基本沒有相關(guān)的CAE軟件優(yōu)化能力；無法提供相關(guān)的作業(yè)調(diào)度優(yōu)化，以提升相關(guān)資源利用效率；發(fā)生問題后經(jīng)常出現(xiàn)硬件廠商檢查無問題，調(diào)度軟件也沒問題，CAE軟件正常，用戶模型也正常，但是部分用戶或CAE軟件一直運行不正常，卻無法快速有效解決相關(guān)問題；
3.調(diào)度策略不夠優(yōu)化：購買了匹配的硬件，但是整個系統(tǒng)的利用效率卻一直提升不上去；項目時間節(jié)點前資源一直不夠，項目時間節(jié)點后資源大量空閑；優(yōu)化整個系統(tǒng)利用率將大大提高用戶資產(chǎn)價值，但是很多用戶卻一直沒有意識到這個層面優(yōu)化的重要性。
上述三大問題會導(dǎo)致HPC最終使用者遇到如下問題場景：1.為什么Ansys或OptiStruct仍然在排隊無法使用；2..為什么Fluent或AcuSolve計算出錯；3.為什么Ls-dyna或Radioss計算非常慢；4.為什么HFSS或FEKO無法獲取軟件license。
綜上所述，用戶最終希望有一個真正的包含商業(yè)軟件和管理平臺的軟硬件一體解決方案，但目前在業(yè)界很難找到軟件廠商愿意提供相關(guān)的硬件平臺，且為用戶提供這個平臺內(nèi)的無限license使用，確保所有軟硬件系統(tǒng)都能得到最大化的利用率。
一體機(jī)解決方案
Altair基于在全球及中國市場的多年調(diào)研，于2017年聯(lián)合華為正式在中國大陸推出軟硬件一體化解決方案，借助華為對基礎(chǔ)設(shè)施的調(diào)校和優(yōu)化能力，聯(lián)合Altair的一整套CAE工具及相關(guān)前后處理方案，為用戶提供了“開箱即用”的仿真軟硬平臺一體機(jī)方案。用戶只需按年支付相關(guān)軟硬件包的租賃費用，即可使用高配硬件平臺和PBS Works調(diào)度管理套件，以及HyperWorks仿真解決方案，并可享受專業(yè)技術(shù)支持和培訓(xùn)服務(wù)，讓用戶在未來使用中得到最高的投入產(chǎn)出比。
PBS Works系統(tǒng)
考慮到不同用戶使用模式和付費模式，目前提供兩種一體機(jī)解決方案：
物理一體機(jī)：根據(jù)用戶需求，通過實體機(jī)定義不同硬件類型和網(wǎng)絡(luò)及存儲，提供軟硬件打包解決方案。優(yōu)勢主要在于整個系統(tǒng)都管控在用戶自己機(jī)房內(nèi)，用戶只需準(zhǔn)備機(jī)房電力和制冷和網(wǎng)絡(luò)互通即可實現(xiàn)開箱即用；
虛擬一體機(jī)（云端一體機(jī)）：顧名思義，是指部署在云端的一體機(jī)解決方案，云端一體機(jī)最大優(yōu)勢在于可以實現(xiàn)完全的零管理成本，用戶只需互聯(lián)網(wǎng)訪問的網(wǎng)絡(luò)就可以完成所有HPC功能，所有軟硬件系統(tǒng)都在云端，用戶通過瀏覽器或客戶端完成所有計算和前后處理工作，本地?zé)o需安裝任何CAE軟件。
Altair軟件求解器系列
一體機(jī)主要包含八大功能模塊：1.針對于用戶業(yè)務(wù)場景的所有CAE仿真模塊，包含電磁場，空氣動力學(xué)，結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度，模態(tài)，碰撞跌落，主動和被動安全，前后處理系統(tǒng)等；2.根據(jù)用戶業(yè)務(wù)場景，提供對應(yīng)的計算節(jié)點及相關(guān)存儲，網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)；3.相關(guān)調(diào)度軟件和門戶系統(tǒng)；4.對整個系統(tǒng)提供對應(yīng)的優(yōu)化及業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成；5.對整個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運維及未來問題的跟蹤和處理；6.完全互相匹配的license和硬件資源；7.開箱即用，用戶將機(jī)器開箱后只需接入網(wǎng)絡(luò)，開通相關(guān)用戶即可開始投入生產(chǎn)環(huán)境使用；8.云端一體機(jī)只需一根網(wǎng)線，連通即可開始進(jìn)行仿真工作。
相對于傳統(tǒng)方案，華為云端一體機(jī)具備以下優(yōu)勢：1.提供了專業(yè)計算資源服務(wù)，用戶可針對不同種類的計算任務(wù)選擇優(yōu)化的云端資源；2.通過Altair云端license機(jī)制，解決傳統(tǒng)云端無法解決的昂貴的CAE license問題；3.通過遠(yuǎn)程的圖形可視化，實現(xiàn)調(diào)用云端顯示資源進(jìn)行三維渲染，用戶無需下載龐大的結(jié)果數(shù)據(jù)，只需抽取相應(yīng)結(jié)果曲線和動畫，即可完成計算報告；4.專業(yè)廠商安全維護(hù)，遠(yuǎn)超用戶本地的數(shù)據(jù)防護(hù)和安全措施。
一體機(jī)為用戶提供一套完整的門戶，幫助用戶可以在極短的時間內(nèi)快速學(xué)會使用HPC軟硬件系統(tǒng)，用戶交互界面只需登陸后點擊相關(guān)軟件和所需核數(shù)，上傳文件，即可完成一次仿真計算。通過華為云與Altair的合作，將仿真應(yīng)用部署到云端，將大大降低企業(yè)應(yīng)用CAE技術(shù)的門檻，讓CAE走進(jìn)更多企業(yè)用戶。
