KEYOU diseña motores de hidrógeno verde en AWS para un futuro libre de emisiones

La startup alemana de tecnología automotriz KEYOU está desarrollando motores de vehículos verdes y sostenibles que utilizan combustible de hidrógeno libre de emisiones. Sin embargo, la infraestructura local de la empresa dificultaba su capacidad de innovar y ofrecer su tecnología con rapidez. Necesitaba una solución más escalable y flexible que ofreciera más potencia de cómputo de forma rentable.

Para mejorar su capacidad de innovar y reducir los costos, los ingenieros de KEYOU adoptaron un flujo de trabajo basado en la nube para las simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) en Amazon Web Services (AWS). Al ejecutar CONVERGE, una herramienta de simulación de CFD de la empresa de software Convergent Science, socio de AWS, KEYOU obtuvo la capacidad de escalar hasta cientos de núcleos de procesamiento cuando era necesario y crear simulaciones de mayor fidelidad para sus ingenieros.

Desde 2015, KEYOU ha estado rediseñando los motores de combustión interna tradicionales para lograr vehículos comerciales libres de emisiones sin comprometer el rendimiento ni la autonomía. La empresa tiene como objetivo ofrecer su producto y compartir su experiencia con los fabricantes de motores líderes del mercado. La distribución de esta tecnología es fundamental para la misión de la startup: utilizar sus años de experiencia en ingeniería con el fin de ayudar a reducir las emisiones de carbono de los vehículos y hacer que la industria automotriz avance hacia un futuro sostenible.

Una parte clave del proceso de desarrollo de KEYOU es ejecutar simulaciones de CFD en la combustión de combustible y la inyección de hidrógeno. En el pasado, KEYOU confiaba en las estaciones de trabajo locales para realizar simulaciones de CFD. Sin embargo, su capacidad se vio afectada por las limitaciones del equipo local. “Rápidamente nos dimos cuenta de que estábamos enfrentando cuellos de botella en nuestras estaciones de trabajo”, afirma Gidion Maniezki, ingeniero de simulación de motores de KEYOU. Con un presupuesto ajustado y grandes ambiciones, la empresa apostó por la nube. Para mantener su enfoque en la innovación de motores, en enero de 2021 KEYOU contactó a Convergent Science y dejó en sus manos la infraestructura de tecnología de la información, a fin de obtener su software de simulación CONVERGE. Ese mismo mes, las empresas comenzaron a trabajar para desarrollar una prueba de concepto en AWS.

KEYOU necesitaba implementar su nueva solución rápidamente para evitar interrupciones. Los ingenieros de CFD de la empresa consultaron a los arquitectos de soluciones de AWS para crear una interfaz de usuario basada en la web que permitiera ejecutar flujos de trabajo de CFD completos. Con el soporte continuo de AWS, KEYOU implementó una interfaz web con AWS ParallelCluster, una herramienta de gestión de clústeres de código abierto que facilita la implementación y la gestión de clústeres informáticos de alto rendimiento en AWS. Si bien el clúster de procesamiento se ejecuta en AWS ParallelCluster, la empresa utiliza NICE EnginFrame, una herramienta que simplifica la configuración y la ejecución de aplicaciones técnicas y científicas, para impulsar la interfaz gráfica de usuario.

“No hay comparación entre la nueva interfaz y el sistema anterior”, afirma Jonathan Egerer, director de Operaciones de Tecnología de la Información de KEYOU. Por lo general, las implementaciones en la nube tardan entre 6 y 9 meses en completarse. Con AWS, KEYOU completó su migración en solo 6 semanas. La empresa recibió 100 000 USD en créditos a través de AWS Activate, un programa que ofrece herramientas, recursos y formación gratuitos a startups para ayudarlas a empezar a utilizar AWS rápidamente. Los créditos ayudaron a KEYOU a compensar los costos de la prueba de concepto mientras desarrollaba su flujo de trabajo de simulación en la nube. AWS también brindó 5000 USD adicionales en créditos para AWS Business Support, que ofrece soporte técnico y orientación sobre la arquitectura. “Con los créditos, podemos permitir que los miembros del equipo desarrollen, diseñen y rindan al máximo”, afirma Markus Schneider, director de Operaciones de KEYOU.

Los créditos no son la única forma en que AWS ayuda a KEYOU a reducir los costos. Para satisfacer sus necesidades de rendimiento, la implementación de clústeres locales habría sido demasiado costosa. Sin embargo, en AWS KEYOU puede usar servidores de cómputo potentes con cientos de núcleos de procesamiento solo cuando los necesita y desescalarlos verticalmente en otros momentos, lo que se traduce en importantes ahorros de costos. “Nunca podríamos ejecutar 600 núcleos de manera rentable en nuestras instalaciones”, afirma Schneider. En AWS, la empresa puede ser flexible. En lugar de destinar cientos de miles de dólares a la infraestructura física, esta escalabilidad hace que la startup sea más líquida. “Con AWS, podemos invertir en el producto en lugar de la infraestructura”, afirma Schneider.

La mayor parte de las cargas de trabajo de cómputo de KEYOU se desarrolla en Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2), un servicio web que proporciona capacidad de computación segura y redimensionable en la nube. Para acelerar la simulación, KEYOU utiliza instancias C5 de Amazon EC2, específicamente instancias C5n de Amazon EC2, que proporcionan un alto rendimiento rentable para cargas de trabajo que requieren mucho uso de cómputo. Para mantener los costos bajos, KEYOU también utiliza las instancias de spot de Amazon EC2, que ofrecen capacidad de Amazon EC2 no utilizada en la nube, con un descuento de hasta el 90 % en comparación con las instancias bajo demanda de Amazon EC2. Anteriormente, las simulaciones de mayor consumo tardaban hasta 2 semanas en completarse. En AWS, ese tiempo se reduce a unas 24 horas. Como la ejecución de simulaciones en AWS es tan rápida, KEYOU puede usar una licencia de la solución de simulación CONVERGE, lo que aumenta aún más los ahorros. En el pasado, la empresa necesitaba ejecutar simulaciones paralelas en varios ordenadores (cada uno de los cuales requería una licencia) para igualar el ritmo que puede alcanzar ahora en AWS. “Si tenemos una potencia de procesamiento 10 veces más rápida, podemos realizar 10 veces más simulaciones con una sola licencia”, afirma Schneider.

KEYOU también usó Elastic Fabric Adapter, una interfaz de red para instancias de Amazon EC2 que permite a los clientes ejecutar aplicaciones informáticas y de machine learning de alto rendimiento, para lograr un mejor escalado. Durante todo el proceso, el equipo de AWS se ganó la confianza de KEYOU al ofrecer una orientación constante sobre la arquitectura del sistema, la optimización de costos y la ejecución de cargas de trabajo en AWS. “Cuando uno confía en su proveedor, tiene la seguridad de que comprende lo que se necesita”, afirma Schneider.

KEYOU tiene otras ambiciones para su innovación automotriz en AWS. “Aunque principalmente ofrecemos soluciones para vehículos pesados en carretera, estamos comenzando a explorar oportunidades fuera de ella”, afirma Schneider. Al usar AWS, KEYOU obtiene la infraestructura potente de la nube que necesita para cumplir su misión de crear un futuro sostenible. “La combinación de escalabilidad, flexibilidad y facilidad de uso convierte a AWS en el mejor proveedor para nosotros”, afirma Maniezki.