Die Formel 1 überarbeitet ihr Auto für engere Rennen und ein aufregenderes Fan-Erlebnis mithilfe von AWS-HPC-Lösungen

Der Name Formel 1 (F1) ist ein Synonym für Geschwindigkeit. In der Formel 1 fahren die schnellsten regulierten Rennwagen der Welt in der jährlich stattfindenden internationalen FIA-Formel-1-Weltmeisterschaft. Vor kurzem wollte die Formel 1 ihre Fahrzeuge umgestalten, um die Auswirkungen des Windschattens zu verringern, denn der beeinflusst die Geschwindigkeit und Beschleunigung der nachfolgenden Fahrzeuge. „Im Prinzip wollten wir den Windschatten reduzieren, damit die Zuschauer mehr Überholmanöver und engere Rad-an-Rad-Action sehen können“, sagt Pat Symonds, technischer Leiter der Formel 1.

Um ihre Autos neu zu entwerfen, musste sich die Formel 1 von ihrer On-Premises-CFD-Technologie (Computational Fluid Dynamics) lösen, die sie bei ihren Windkanaltests für die Entwicklung und Prüfung der aerodynamischen Eigenschaften der Autos verwendete. „Wir wünschten uns mehr Detailtreue bei der Simulation für die Entwicklung unserer Autos“, sagt Symonds. „Außerdem brauchten wir mehr Skalierbarkeit und wollten unseren Simulationszyklus verkürzen, damit wir komplexere CFD-Simulationen durchführen und gleichzeitig die Gesamtausführungszeit verkürzen können.“

F1 hat seine CFD-Simulationsumgebung auf eine High Performance Computing (HPC)-Plattform bei Amazon Web Services (AWS) verlagert, um seine Herausforderungen zu lösen. Das Unternehmen verwendet Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2)-Instances, um leistungsstarke, komplexe Simulationen durchzuführen, die den Windschatten von Autos und die Auswirkungen auf nachfolgende Fahrzeuge visualisieren. F1 entschied sich für eine Kombination aus Amazon-EC2-C5n-Instances und den neuen AWS-Graviton2-basierten C6g-Instances, um je nach Aufgabe maximale Flexibilität in Bezug auf Preis und Leistung zu erzielen. Außerdem nutzte F1 AWS ParallelCluster, um die Bereitstellung verschiedener HPC-Cluster für die Auftragsoptimierung zu automatisieren.

Durch den Einsatz von AWS konnte F1 die CFD-Simulationszeit um 80 Prozent von 60 Stunden auf 12 Stunden reduzieren. Wir können jetzt eine Simulation so einstellen, dass sie abends läuft und die Ergebnisse am nächsten Morgen vorliegen.“ sagt Symonds. „Mit schnelleren Ergebnissen können wir insgesamt mehr Simulationen durchführen und schneller zum endgültigen Entwurf des Fahrzeugs gelangen.“

Durch den Einsatz von AWS-Graviton2-gestützten Amazon-EC2-Instances hat F1 die Kosten für die Ausführung seiner CFD-Arbeitslasten bereits um 30 Prozent gesenkt und rechnet mit noch mehr Einsparungen. „Wir glauben, dass unsere Kosteneinsparungen auf 40 Prozent steigen könnten“, sagt Symonds.

Letztlich ist F1 nicht mehr durch seine On-Premises-CFD-Umgebung eingeschränkt. „Wir können jetzt riesige Modelle mit mehr als einer halben Milliarde Zellen betreiben“, sagt Symonds. „Das ist nur dank AWS möglich.“

Durch den Einsatz der CFD-Plattform in AWS hat die Formel 1 ein Auto entwickelt, das den Abtriebsverlust bei Rad-an-Rad-Rennen von 50 Prozent auf 15 Prozent reduziert, sodass das Auto viel weniger vom Windschatten des vorausfahrenden Autos beeinflusst wird. Dadurch kann die Formel 1 ihre strategischen Prioritäten besser unterstützen. Dazu gehören mehr Wettbewerb und mehr Unberechenbarkeit auf der Rennstrecke sowie ein Weltklasse-Spektakel für die Fans, . „Jetzt können die Autos näher aneinander heranfahren und leichter überholen“, sagt Symonds. „So werden die Fans noch mehr Spannung erleben.“