通过使用 AWS 高性能计算(HPC)解决方案,一级方程式赛车重新设计赛车,实现了更近距离的比赛,为赛车迷提供了更加激动人心的体验

2021 年

一级方程式赛车(F1)这个名称是速度的代名词。F1 拥有世界上最快的管制赛车,这些赛车参加一年一度的国际汽车联合会一级方程式世界锦标赛。最近,F1 需要重新设计赛车,目的是减少湍流尾流的影响,这种尾流会限制后方汽车的速度和加速度。一级方程式赛车首席技术官 Pat Symonds 说:“我们的最终目的是减少尾流,让观众能够看到更多的超车和更近距离的轮对轮动作。”

为了重新设计汽车,F1 需要跳出计算流体动力学(CFD)的本地技术环境,该环境与风洞测试一起用于设计和测试汽车的空气动力学特性。Symonds 说:“我们希望在设计汽车时让模拟细节更逼真。”“我们还需要提高可扩展性,同时希望缩短模拟周期,这样就可以执行更复杂的 CFD 模拟,同时缩短总体执行时间。”

一级方程式赛车使用 AWS HPC 解决方案重新设计赛车,实现了更近距离的比赛
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现在,我们可以设置晚间运行模拟,第二天早上就能得出结果。”

Pat Symonds
一级方程式赛车首席技术官

在 AWS 上运行 CFD 模拟

面对这一挑战,F1 将 CFD 模拟环境迁移至 Amazon Web Services(AWS)上的高性能计算(HPC)平台。该公司使用 Amazon Elastic Compute Cloud(Amazon EC2)实例来运行强大、复杂的模拟,将汽车的尾流湍流以及对后方汽车的影响可视化。F1 选择将 Amazon EC2 C5n 实例和新的基于 AWS Graviton2 的 C6g 实例结合使用,这样就能根据任务实现定价和性能方面的最大灵活性。此外,F1 使用 AWS ParallelCluster 自动调配不同的 HPC 集群,以便优化任务。

通过使用 AWS,F1 将 CFD 模拟时间缩短了 80%,从 60 小时减少到 12 小时。Symonds 说:“我们现在可以设置晚间运行模拟,第二天早上就能得出结果。”“能更快得出结果,我们总体上就可以进行更多的模拟,从而更快地完成汽车的最终设计。”

将成本降低 30%

依靠由 AWS Graviton2 提供支持的 Amazon EC2 实例,F1 已经将运行 CFD 工作负载的成本降低了 30%,预计还能节省更多。Symonds 说:“我们认为可以节省高达 40% 的成本。”

F1 最终不再受限于本地 CFD 环境。Symonds 说:“我们现在可以运行拥有五亿多个单元格的庞大模型。”“AWS 让这成为可能。”

让比赛更加激动人心

通过在 AWS 上运行 CFD 平台,F1 设计了一款汽车,可以将轮对轮比赛中的下压力损失从 50% 减少到 15%,大大减小了汽车受前方汽车尾流的影响。F1 因而可以更好地实现其战略重点,即提高赛道上的竞争力和不可预测性,给赛车迷提供世界一流的观赛体验。Symonds 说:“现在,汽车之间可以靠得更近,也更容易超车。”“赛车迷们将得到更加激动人心的体验。”


关于一级方程式赛车

一级方程式赛车(Formula 1)是国际汽车联合会(FIA)认可的单座方程式赛车最高级别的国际汽车比赛。

AWS 的优势

  • 将 CFD 模拟的成本降低了 30%
  • 将 CFD 模拟时间缩短了 80%
  • 将轮对轮的下压力损失从 50% 减少到 15%

使用的 AWS 服务

Amazon EC2

Amazon Elastic Compute Cloud(Amazon EC2)是一种 Web 服务,可以在云中提供安全并且可应需调整的计算容量。该服务旨在让开发人员能够更轻松地进行 Web 规模的云计算。

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Amazon C6g

Amazon EC2 C6g 实例由基于 Arm 的 AWS Graviton2 处理器提供支持。相比 C5 实例,它们所提供的性价比可提升高达 40%,是运行高级计算密集型工作负载的理想选择。 

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AWS ParallelCluster

AWS ParallelCluster 是 AWS 支持的开源集群管理工具,可让您轻松在 AWS 中部署和管理高性能计算(HPC)集群。

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