Rescale과 AWS를 활용하여 시뮬레이션 시간을 85% 이상 단축한 Benchmark Space Systems

Benchmark Space Systems는 대형 로켓에 실어 우주로 발사한 위성을 경제적인 방식으로 더 유리한 궤도로 이동하는 고유한 추진 기술을 개발합니다. 궤도 내 수리, 조립 및 제조(OSAM)라고 알려진 급성장하는 이 제품 시장의 규모는 이미 수십억 USD를 넘는 것으로 추산됩니다. 복잡한 위성 인프라 에코시스템을 유지 관리하려면 광범위한 R&D와 컴퓨팅 집약적 시뮬레이션이 필요합니다.

이 회사의 엔지니어링 팀은 프로덕션 환경에 적용하기 전에 고성능 컴퓨팅(HPC) 리소스를 사용하여 전산 유체 역학(CFD) 시뮬레이션을 실행합니다. 제한된 컴퓨팅 용량으로 인해 병목 현상이 발생하여 출시 날짜가 지연되는 문제를 방지하기 위해 이 회사는 온프레미스로 실행하던 HPC를 AWS로 전환했습니다. Benchmark의 엔지니어들은 Rescale의 HPC 자동화 플랫폼을 사용하여 AWS 서비스를 관리함으로써, 시뮬레이션 시간을 8시간에서 1시간으로 단축했고 그 결과 제품과 비즈니스의 성장을 실현할 새로운 방법을 찾는 데 주력할 수 있게 되었습니다. Benchmark Space Systems의 비즈니스 개발 및 전략 담당 수석 부사장인 Chris Carella는 “작년 한 해에만 매출이 400% 이상 성장했으며, 2021년에는 5개의 마일스톤 미션을 시작할 예정입니다. 지난 2년간 기금 모금 및 성장 목표를 뛰어넘었습니다”라고 말합니다.

2017년에 설립된 Benchmark Space Systems는 Space 2.0 분야의 위성 및 우주선 운영자에게 서비스를 제공하며 우주 모빌리티 솔루션 분야의 선도 기업으로 인정받고 있습니다. 이 회사는 간단한 궤도 조정부터 고도의 민첩성을 요하는 기동까지, 소규모 위성 임무에 필요한 가장 비용 효율적인 추진 솔루션을 제공하기 위해 노력하고 있습니다. 이 회사의 우주 모빌리티 제품은 하드웨어, 소프트웨어 및 서비스를 결합하여, 로켓에서 궤도로 진입하는 최종 단계를 비롯한 일반적인 운영 요구 사항을 해결합니다. Benchmark는 새로운 솔루션을 궤도에 빠르게 올리는 능력 덕분에, 빠르게 발전하고 경쟁이 치열한 이 시장에서 설립 이래 매년 100%씩 성장해왔습니다.

Benchmark의 엔지니어들은 전산 유체 역학(CFD)을 활용하여 다양한 열 설계와 구조 설계를 모델링합니다. 적절한 기간 내에 CFD 워크로드를 실행하려면 연간 수십만에서 수백만 시간의 코어 시간이 소요됩니다. 엔지니어들이 컴퓨팅 파워를 이용하고 결과 도출 시간을 단축하기 위해 모델을 지나치게 단순화하면서 오류나 부정확성을 초래하는 경우도 있습니다.

Benchmark 설계의 미션 크리티컬 특성 때문에 엔지니어들은 테스트의 완전한 무결성을 유지해야 했지만, 동시에 매우 빠듯한 일정도 준수해야 했습니다. Carella는 “저희는 특히 여러 고객 프로그램의 최초 구성을 동시에 구축해야 하는 경우, 컴퓨팅 용량에서 병목 현상이 쉽게 발생하여 업계 최고 수준의 리드 타임을 제공하지 못할 것으로 예상했습니다”라고 설명합니다. 이 회사는 CFD를 실행하기 위해 고성능 컴퓨팅(HPC) 리소스에 온디맨드로 액세스할 수 있는 솔루션을 찾았습니다. 또한 스타트업 규모의 팀을 위해 기반 HPC 리소스를 관리하고 최적화해줄 자동화된 솔루션을 원했습니다.

일반적으로 엔지니어는 시뮬레이션 실행, 데이터 저장, 모델 구축, 아이디어 공유, 결과 게시 등 다양한 활동별로 서로 다른 시스템을 사용합니다. 각 시스템마다 자체 로그인이 필요할 뿐만 아니라 엔지니어가 수동으로 데이터와 정보를 전송해야 합니다. Benchmark의 엔지니어는 Rescale HPC 자동화 플랫폼에서 단일 클라우드 기반 컨트롤 플레인을 사용하여 데이터 공유, 워크플로 협업, 관리 제어 및 가시성을 개선할 수 있습니다. Benchmark는 AWS 서비스를 사용하여 Rescale HPC 자동화 플랫폼을 배포함으로써, 모델 시뮬레이션의 효율적인 반복을 보장하고 단절된 분석 기능을 없애는 동시에 온프레미스 HPC 시스템보다 시뮬레이션 런타임을 줄일 수 있습니다. Rescale은 CFD 시뮬레이션을 지원하고 엔지니어를 위해 HPC 리소스를 자동으로 구성, 관리 및 최적화하는 지능형 컴퓨팅 플랫폼을 제공합니다.

평균적으로 모델 시뮬레이션을 실행하는 데 8시간 정도 걸릴 수 있으며, 임무별로 최적화하려면 시스템당 20회씩 반복해야 할 수 있습니다. Carella는 “즉, 복잡하거나 정교한 시스템 구성을 최적화하려면 꼬박 20일간 개발 과정을 반복해야 합니다. 그리고 단일 시스템으로 최대 16개의 추진기를 가동할 수 있습니다”라고 설명합니다. 온프레미스 시스템 대신 AWS에서 HPC 리소스를 사용함으로써 이 팀은 8시간짜리 시뮬레이션을 한 시간으로 단축했습니다. 마찬가지로, Rescale 솔루션은 기술 관리를 추상화하여 엔지니어의 업무 부담을 줄입니다.

Rescale HPC 자동화 플랫폼은 Benchmark 팀이 AWS 환경에서 최고의 성능, 비용 및 구성을 실현하도록 지원하는 턴키 솔루션을 제공합니다. 하이브리드 및 클라우드 HPC를 기반으로, R&D 단계에 있는 기업용으로 특별히 설계된 Benchmark는 Rescale을 사용하여 AWS 서비스 사용을 더욱 최적화합니다. Rescale의 고객 담당 임원인 Dylan Collie는 “Rescale은 시뮬레이션 및 모델링 프로세스는 물론, 비즈니스 관리, 자동화, 예산 관리, 보안 규정 준수 프로세스까지 최적화하는 엔드 투 엔드 클라우드 HPC 솔루션을 제공합니다”라고 말합니다.

Rescale의 솔루션과 AWS 서비스는 Benchmark와 같은 고객에게 시뮬레이션을 실행하는 데 있어 향상된 제어 기능과 유연성을 제공합니다. 이를 위해 Rescale은 고객을 대신해 서버 인스턴스와 보조 HPC 리소스를 선택합니다. Collie는 “AWS를 통해 저희는 현재 시장에서 제공되는 최고의 최신 인프라와 코어 유형을 이용할 수 있습니다”라고 말합니다.

향후 10년 동안 약 5만 개의 위성이 우주로 발사될 것으로 전망됩니다. 이러한 위성이 임무를 성공적으로 완수하기 위해서는 특정한 모빌리티 솔루션이 필요합니다. Benchmark는 Rescale 플랫폼을 AWS 서비스와 함께 실행하여, 빠르고 효율적인 모델 시뮬레이션을 수행하고 복잡한 시스템 구성을 최적화할 수 있습니다. 그리고 결과적으로, 우주 분야의 고객이 인공 위성 개발의 작은 발걸음을 내딛고 비즈니스에서 크게 도약할 수 있도록 도울 수 있습니다.