KEYOU conçoit des moteurs à hydrogène propre sur AWS pour un avenir sans émissions

La start-up allemande KEYOU spécialisée dans la technologie automobile, met au point des moteurs de véhicules propres et durables utilisant du fuel sans émissions. Mais l'infrastructure sur site de l'entreprise entravait sa capacité à innover et à fournir sa technologie rapidement. Elle avait besoin d'une solution plus évolutive et flexible qui fournirait plus de puissance de calcul de manière rentable.

Pour améliorer leur capacité d'innovation et réduire les coûts, les ingénieurs de KEYOU ont adopté un flux de travail basé sur le cloud pour les simulations de dynamique des fluides numériques (CFD) sur Amazon Web Services (AWS). En utilisant CONVERGE, un outil de simulation CFD de l'éditeur de logiciels Convergent Science, partenaire AWS, KEYOU a acquis la capacité d'augmenter à des centaines de cœurs de traitement en cas de besoin et de créer des simulations plus fidèles pour ses ingénieurs.

Depuis 2015, KEYOU a repensé les moteurs à combustion interne traditionnels pour alimenter des véhicules commerciaux sans émissions, sans compromettre les performances ou l'autonomie. L'entreprise a pour objectif de fournir son produit et de partager son expertise avec les principaux fabricants de moteurs du marché. La distribution de cette technologie est au cœur de la mission de la startup : utiliser ses années d'expérience en ingénierie pour aider à réduire les émissions de carbone des véhicules et orienter l'industrie automobile vers un avenir durable.

Une partie essentielle du processus de développement de KEYOU consiste à effectuer des simulations CFD de la combustion du carburant et de l'injection d'hydrogène. Dans le passé, KEYOU s'appuyait sur des stations de travail locales pour effectuer des simulations CFD. Toutefois, sa capacité à le faire était limitée par les contraintes du matériel sur site. "J'ai constaté que nos stations de travail se heurtaient très rapidement à des goulets d'étranglement", déclare Gidion Maniezki, ingénieur en simulation de moteurs chez KEYOU. Avec un budget serré et de grandes ambitions, l'entreprise s'est tournée vers le cloud. Pour continuer à se concentrer sur l'innovation des moteurs plutôt que sur l'infrastructure informatique, KEYOU a tendu la main à Convergent Science en janvier 2021 pour son logiciel de simulation CONVERGE. Le même mois, les entreprises ont commencé à travailler à l'élaboration d'une démonstration de faisabilité sur AWS.

KEYOU devait mettre en œuvre sa nouvelle solution rapidement pour éviter les perturbations. Les ingénieurs CFD de l'entreprise ont consulté les architectes de solutions AWS pour créer une interface utilisateur Web permettant d'exécuter des flux de travail CFD complets. S'appuyant sur le support continu d'AWS, KEYOU a déployé une interface Web à l'aide d'AWS ParallelCluster, un outil de gestion de clusters open source qui facilite le déploiement et la gestion de clusters de calcul hautes performances sur AWS. Alors que le cluster de traitement s'exécute sur AWS ParallelCluster, l'entreprise utilise NICE EnginFrame, qui simplifie la configuration et l'exécution d'applications techniques et scientifiques, pour alimenter l'interface utilisateur graphique.

« Il n'y a aucune comparaison possible entre la nouvelle interface et l'ancien système », déclare Jonathan Egerer, responsable des opérations informatiques chez KEYOU. Les déploiements dans le cloud prennent généralement entre 6 et 9 mois. Grâce à AWS, KEYOU a effectué sa migration en seulement 6 semaines. L'entreprise a reçu 100 000 dollars de crédits par le biais d'AWS Activate, un programme proposant des outils, des ressources et des formations gratuits aux start-ups pour les aider à démarrer rapidement sur AWS. Les crédits ont aidé KEYOU à compenser les coûts de validation de principe tout en développant son flux de travail de simulation dans le cloud. AWS a également accordé 5 000 dollars supplémentaires en crédits à AWS Business Support, qui propose une assistance technique et des conseils en matière d'architecture. « Grâce aux crédits, nous pouvons permettre aux membres de l'équipe de développer, de concevoir et de donner le meilleur d'eux-mêmes », déclare Markus Schneider, directeur des opérations de KEYOU.

Les crédits ne sont pas le seul moyen par lequel l'utilisation d'AWS permet à KEYOU de réduire ses coûts. Pour répondre à ses besoins en matière de performances, le déploiement de clusters sur site aurait été trop coûteux, mais sur AWS, KEYOU peut utiliser de puissants serveurs de calcul dotés de centaines de cœurs de traitement uniquement lorsque cela est nécessaire et peut être réduit à d'autres moments, ce qui permet de réaliser d'importantes économies de coûts. « Nous ne serions jamais en mesure de faire fonctionner 600 cœurs de manière rentable sur site », déclare Schneider. Sur AWS, l'entreprise peut faire preuve de flexibilité. Au lieu de bloquer des centaines de milliers de dollars dans l'infrastructure physique, cette capacité de mise à l'échelle rend la start-up plus liquide. « Grâce à AWS, nous pouvons investir dans le produit plutôt que dans l'infrastructure », déclare Schneider.

Une grande partie des charges de travail informatiques de KEYOU s'effectue sur Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2), un service web qui fournit une capacité informatique sécurisée et redimensionnable dans le cloud. Pour accélérer la simulation, KEYOU utilise les instances Amazon EC2 C5, en particulier les instances Amazon EC2 C5n, qui offrent des performances élevées et rentables pour les charges de travail gourmandes en ressources de calcul. Pour réduire ses coûts, KEYOU utilise également les instances Spot Amazon EC2 qui offrent une capacité Amazon EC2 inutilisée dans le cloud avec une réduction allant jusqu'à 90 % par rapport aux instances à la demande Amazon EC2. Auparavant, les simulations les plus intensives prenaient jusqu'à deux semaines. Sur AWS, ce délai est réduit à environ 24 heures. Grâce à la rapidité des simulations sur AWS, KEYOU peut utiliser une seule licence de la solution de simulation CONVERGE, ce qui réduit encore les coûts. Auparavant, l'entreprise devait exécuter des simulations parallèles sur plusieurs ordinateurs - chacun nécessitant une licence - pour atteindre le rythme qu'elle peut désormais atteindre sur AWS. « Si nous disposons d'une puissance de calcul dix fois plus rapide, nous pouvons effectuer dix fois plus de simulations avec une seule licence », déclare Schneider.

KEYOU a également utilisé Elastic Fabric Adapter, une interface réseau pour les instances Amazon EC2 qui permet aux clients d'exécuter des applications de calcul et de machine learning hautes performances, afin de permettre une meilleure mise à l'échelle. Tout au long du processus, l'équipe AWS a gagné la confiance de KEYOU en fournissant des conseils cohérents sur l'architecture du système, l'optimisation des coûts et l'exécution des charges de travail sur AWS. « Lorsque vous faites confiance à votre fournisseur, vous êtes sûr qu'il comprend ce dont vous avez besoin », déclare Schneider.

KEYOU a de nouvelles ambitions en matière d'innovation automobile sur AWS. « Nous fournissons principalement des solutions routières pour les véhicules lourds, mais nous commençons à étudier les opportunités hors route », déclare Schneider. En utilisant AWS, KEYOU dispose de la puissante infrastructure cloud dont elle a besoin pour mener à bien sa mission de créer un avenir durable. « La combinaison de capacité de mise à l'échelle, de flexibilité et de convivialité fait d'AWS le meilleur fournisseur pour nous », déclare Maniezki.