Benchmark Space Systems réduit ses temps de simulation de plus de 85 % grâce à Rescale et AWS

Benchmark Space Systems développe une technologie de propulsion unique pour déplacer de manière économique les satellites sur des orbites plus avantageuses après leur lancement dans l'espace par des fusées plus grandes. Le marché en pleine croissance de ses produits, connu sous le nom de service, assemblage et fabrication en orbite (OSAM), est déjà estimé à des milliards de dollars. La maintenance d'un écosystème complexe d'infrastructures satellites nécessite une R&D approfondie et une simulation à forte intensité de calcul.

L'équipe d'ingénierie utilise des ressources en calcul haute performance (HPC) pour exécuter des simulations de dynamique des fluides (CFD) avant leur mise en production. Pour éviter les blocages dus à une capacité de calcul limitée susceptible de retarder les dates de lancement, l'entreprise est passée de l'exécution du HPC sur site à AWS. En utilisant la plateforme d'automatisation HPC de Rescale pour gérer les services AWS, les ingénieurs de Benchmark ont réduit les temps de simulation de huit heures à une heure, ce qui leur a permis de trouver de nouvelles façons de développer leurs offres et leur activité. « Avec une croissance du chiffre d'affaires de plus de 400 % l'année dernière et le lancement de cinq missions marquantes en 2021, nous avons dépassé nos attentes en matière de collecte de fonds et de croissance au cours des deux dernières années », a déclaré Chris Carella, vice-président exécutif du développement commercial et de la stratégie de Benchmark Space Systems.

Lancée en 2017, Benchmark Space Systems est considérée comme la référence en matière de solutions de mobilité dans l'espace, au service des opérateurs de satellites et d'engins spatiaux du segment de l'espace 2.0. Elle s'efforce de fournir la solution de propulsion la plus rentable pour les petites demandes en matière de missions satellites, qu'il s'agisse de simples ajustements d'orbite ou de manœuvres de grande agilité. Les produits de mobilité spatiale de la société combinent du matériel, des logiciels et des services pour répondre à des besoins opérationnels courants, notamment l'insertion en orbite du dernier kilomètre depuis la fusée. Depuis sa création, Benchmark a connu une croissance annuelle de 100 % grâce à sa capacité à mettre en orbite de nouvelles solutions sur un marché concurrentiel et en pleine évolution.

Les ingénieurs de Benchmark utilisent la dynamique des fluides par calcul (CFD) pour modéliser bon nombre de ses conceptions thermiques et structurelles. Il faut des centaines de milliers, voire des millions d'heures fixes par an pour exécuter des charges de travail CFD dans un délai raisonnable. Dans certains cas, les ingénieurs peuvent simplifier à l'extrême les modèles afin d'utiliser la puissance de l'ordinateur et d'accélérer les délais d'obtention des résultats, ce qui peut entraîner des erreurs ou des inexactitudes.

En raison de la nature critique des conceptions de Benchmark, les ingénieurs devaient préserver l'intégrité totale de leurs tests, mais ils devaient également respecter des délais extrêmement serrés. « Nous nous attendions à ce que la capacité informatique devienne facilement un goulot d'étranglement qui nous empêcherait de respecter parfaitement les délais, en particulier lorsqu'il nous est demandé de créer des configurations initiales pour plusieurs programmes clients en parallèle », explique Carella. L'entreprise recherchait un accès à la demande à des ressources de calcul haute performance (HPC) pour exécuter des CFD. En outre, elle recherchait une solution automatisée capable de gérer et d'optimiser les ressources HPC sous-jacentes pour l'équipe de la taille d'une start-up.

Traditionnellement, les ingénieurs utilisent différents systèmes pour différentes activités, telles que l'exécution de simulations, le stockage de données, la création de modèles, le partage d'idées ou la publication de résultats. Non seulement chaque système nécessite sa propre connexion, mais les ingénieurs doivent également transférer manuellement les données et les informations. Avec la plateforme d'automatisation Rescale HPC, les ingénieurs de Benchmark utilisent un plan de contrôle unique basé sur le cloud, ce qui permet d'améliorer le partage des données, la collaboration sur les flux de travail, ainsi que le contrôle et la visibilité de la gestion. En déployant la plateforme d'automatisation Rescale HPC à l'aide des services AWS, Benchmark peut garantir une itération efficace de ses simulations de modèles et éliminer les îlots d'analyse, tout en réduisant les temps d'exécution des simulations par rapport aux systèmes HPC sur site. Rescale fournit une plate-forme informatique intelligente qui prend en charge les simulations CFD et configure, gère et optimise automatiquement les ressources HPC pour les ingénieurs.

En moyenne, l'exécution d'une simulation de modèle peut prendre huit heures et l'optimisation pour chaque mission peut parfois nécessiter 20 itérations par système. « Cela signifie qu'il faut 20 jours complets d'itérations de développement pour optimiser une configuration système complexe ou sophistiquée », explique Carella. « Et un seul système peut faire fonctionner jusqu'à 16 propulseurs. » En utilisant les ressources HPC sur AWS au lieu du système sur site, l'équipe a réduit sa durée de simulation de 8 heures à une heure. De même, la solution Rescale fait abstraction de la gestion de la technologie et libère les ingénieurs.

La plateforme d'automatisation HPC Rescale propose une solution clé en main qui permet à l'équipe de Benchmark de tirer le meilleur parti de son environnement AWS en termes de performances, de coûts et de configuration. La solution Rescale est conçue pour le HPC hybride et cloud et spécifiquement conçu pour les entreprises en phase de R&D, et Benchmark l'exploite pour optimiser davantage l'utilisation des services AWS. « Rescale propose une solution HPC cloud de bout en bout qui maximise les processus de simulation et de modélisation ainsi que les processus de gestion commerciale, d'automatisation, de gestion budgétaire et de conformité en matière de sécurité », a déclaré Dylan Collie, chargé de compte chez Rescale.

La solution de Rescale et les services AWS offrent aux clients tels que Benchmark un meilleur contrôle et une meilleure flexibilité sur la manière dont ils exécutent les simulations, même si Rescale sélectionne les instances de serveur et les ressources HPC auxiliaires qui leur sont destinées en arrière-plan. « Grâce à AWS, nous avons accès aux infrastructures et aux types de base les plus récents et les plus performants disponibles à l'heure actuelle », a déclaré Collie.

Au cours des 10 prochaines années, environ 50 000 satellites devraient être lancés dans l'espace. Ils auront tous besoin de solutions de mobilité spécifiques pour mener à bien leur mission. L'utilisation de la plateforme Rescale avec les services AWS permet à Benchmark de réaliser des simulations de modèles rapides et efficaces afin d'optimiser des configurations de systèmes complexes, aidant ainsi les clients du secteur spatial à faire un petit pas en avant pour leurs satellites et un grand pas pour leur type d'activité.