クラウド環境でのベストなCAEソフトウェアを目指して~Simcenter STAR-CCM+ Cloud Ready
シーメンス株式会社
技術営業本部 シミュレーション部
マネージャー
岡野康一
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AgendaItem 1
Item 2Item 3Item 4

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複合領域問題向けソフトウェア Simcenter STAR-CCM+について
AWSでSimcenter STAR-CCM+が選ばれる理由
AWSにおける解析事例
これからのAWSとSimcenter STAR-CCM+

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複合領域問題向けの統合CAEソフトウェア
Simcenter STAR-CCM+• 有限体積法による流体解析機能（CFD）を軸とした統合CAEソフトウェア• 流体に関する物理機能の他にも有限要素法による構造解析機能やDEM法による粒子解析等も搭載• 統合環境• 自動化容易なワークフロー• 包括的マルチフィジックス
• 設計探査• 大規模並列計算• 柔軟なライセンス形態
下記リンクより引用
https://www.resolvedanalytics.com/theflux/comparing-cfd-software
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Simcenter STAR-CCM+ as the Leader in CFD Market

下記リンクより引用
https://www.resolvedanalytics.com/theflux/comparing-cfd-software
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大規模計算や設計探査を可能にする柔軟なライセンス体系
Power Token• 並列コア用ライセンス• 最適化計算時にはTokenをJOB/並列コアに割り振れる• 10Tokenでプリポスト処理
可能Power Session• 並列コア数無制限
Power On Demand• 同時実行JOB数/並列コア数無制限• 時間による課金
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Simcenter STAR-CCM+ の 80% 以上のシミュレーションが HPC で実行

Simcenter STAR-CCM+ によるクラウドコンピューティング
クラウド環境のためのフレキシブルでコスト効率の高いライセンスオプションを提供• Power Session – 期間でのコア数無制限• Power On Demand (POD) - 時間でのコア数無制限

シミュレーションの需要の増減に臨機応変に対応• オンプレとクラウドの併用✓ クラウドバースト機能によりオンプレミスの高性
能計算 (HPC) を補足• クラウドに完全に移行✓ IT の負担を除去し、オンプレミス HPC を維持

Simulation Demand➢ 現在、AWSは、BYOL (Bring Your Own License)をとっており、環境のみをAWSが用意し、ユーザーはSiemensからライセンスのみを購入して使用

Onsite Capacity
Onsite HPC
CloudTime
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パフォーマンス
スケールアップ: より高い忠実度と洗練されたモデルを実行
Simcenter STAR-CCM+ は、並列処理の高効率化のためのに最適化され、適切にスケーリング:•1,000コア以上のシミュレーションも実行• 忠実度の高いモデルを数十億のセルまで実行• 大規模メッシュや複雑なジオメトリ• マルチフィジックス

高速ネットワーク

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より高速な通信

効率の向上

大規模並列計算事例
幅広い物理モデル•

Simcenter STAR-CCM+ は、様々なマルチフィジックス現象を高い忠実度で実現•

多彩な物理現象でも、大規模計算が可能•

数百万から数億セルに渡る様々な並列効率を調査•

高性能な並列効率を多彩な物理現象の解析でも維持

Page 9極超音速 640万セル

原子炉の降水管 910万セル

DLF-F6 抗力予測 2000万個

LES燃焼 200万セル

ターボチャージャー675万セル

航空機の積載物切離460万セル

汎用乗用車のアンダーフード
1億7,800万セル

水-油遠心分離器
2億2,000万セル

モータースポーツレースカー
1億500万個

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Simcenter STAR-CCM+ Cloud Ready
ジョブ管理機能

いつでも、どこでも、どのデバイスからでもジョブににアクセス••••

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ウェブベースのユーザーインターフェース
複雑なクラスタ接続処理は不要シミュレーションの進捗状況を把握
グラフやコンター図の確認

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Amazon Web Services
主要なテクノロジ

インスタンスの推奨事項

前提条件• Unix シェルの基本的知識• Simcenter STAR-CCM+ ライセンスへのアクセス：•パワーオンデマンド （POD）

c5n.18xlarge を使用：
•Intel Xeon Platinum 8000 シリーズ
（Skylake-SP）•

最高 100 Gb/秒のネットワーク帯域幅

または•パワーセッション

背景情報：

手順

•

すべてのコアで最高 3.5 GHz のターボ
CPU クロック速度を維持•

HPC アプリケーションを AWS 上で大規模に実行するための Elastic Fabric Adapter（EFA）をサポート• AWS でアカウントを作成• まずクラウド開発環境を設定• AWS 上での Simcenter STAR-CCM+ の実行ガイドを参照

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Simcenter STAR-CCM+ の実行ガイド

https://aws.amazon.com/blogs/compute/running-simcenter-star-ccm-on-aws/
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Simcenter STAR-CCM+ Cloud Readyで初の電動VTOLジェット機を設計

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信頼できるパートナーとしてのAWS
AWS上における外部車両空力計算事例
AWS上でのスケールアップでSimcenter STAR-CCM+ & AWS•

AWS での Parallel ClusterとAutoscaling で必要に応じてCPU コア数を増加

82%•

AWSでのインスタンスは、臨機応変にキューを制御可能

解析時間を高速化•

PoD ライセンスを利用して、低コストで大規模並列計算を実行•

Virtual HPCを5-10分で構築し、即座にジョブを開始•

最新のハードウェアとスケールアップにより、計算時間を大幅に短縮
オンプレミス HPC

AWS クラウド

CPU コア
待機時間 (分)Intel Xeon
E5-2698 v3 @ 2.30GHz
14410

Intel Xeon Platinum
8124M @ 3.00GHz
720
10

解析時間 (分)476

75

合計時間 (分)48685

ハードウェアPage 15

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信頼できるパートナーとしてのAWS
AWS上における外部車両空力計算事例

AWS 144 CoresAWS 720 Cores

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AWS 1440 Cores

0.7

1.1

1.7
On-premise HPC 144 Cores

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同じ数の CPU コアでは新しいハードウェア(AWS) を実行しているジョブの方が高速

7.3

Elapsed Time per Iteration (s)10.9

ベンチマーク – オンプレミス HPC 対 AWS

AWS 2880 Cores

コスト削減大規模計算を低価格で実現
例：オンプレミス (128 コア) からクラウド (1440 コア) に移動することで全体のコストを削減*:•

よりマルチコアでの計算を！
•PoDで、これまで以上に大規模並列の計算が、低コストで実現•

計算時間を短縮•

128 コアでオンプレミス HPC を使用して 9 時間かかるシミュ
レーションの例では…

••

計算時間を 90% 削減•

シミュレーションの総コストを 65% 削減

オンプレミス:• 1時間のコアあたり 0.02ドル - 4 年間で 95%の予測コスト利用
クラウド

Page 1711x

ライセンスコストを削減

13x

計算コストが増加

1.5xAWSに移行し、1,440 コアに増加

計算コスト:•

解析時間を短縮

1時間のコアあたり 0.03ドル - 2020年2月のAWS 米国東部 (c5n.18xlarge) での現金価格
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クラウド上でより多くの CPU コアを実行
すると総コストを65% 削減↓
計算時間を90％削減↓

信頼できるパートナーとしてのAWSTLG Aerospaceの導入事例

https://aws.amazon.com/jp/solutions/case-studies/tlg-aerospace/
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信頼できるパートナーとしてのAWSTLG Aerospaceの導入事例

30万ドル
AWS上でSimcenter STAR-CCM+を使用して、認証のための解析を実行•

迅速；自動化されたワークフロー•

安価；Power on Demand ライセンス•

柔軟；解析規模に応じた柔軟なHPC環境

風洞試験の代わりにAWS上での大規模計算を活用➢ 正確な空力データベースを効率的に構築➢ 多様な由来とパターンでの空力解析を実施➢ 空力荷重やフラッタの予測••

AWS & Simcenter STAR-CCM+の結果によりFAA 承認上で、一部の試験要件を排除することができた

シミュレー

削減された認証コスト:

ションあた

認証コスト

• 試験条件の削減、過酷な条件での試験免除などりのコストを削減を削減

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顧客のプロジェクトを獲得

設計探査との親和性“Power-on-Demand ラ
イセンスを使用してクラウド上で解析を実行できることは、生産性の面で非常に役立っています。”
Mio Suzuki
Trek Bicycle Corporation

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Trek Bicycle は、Simcenter STARCCM+の設計探査をクラウド上で運用し、自転車のエアロダイナミクスと乗り心地を最適化しています。

From 30 to

1,000
設計のバリエーションを短時間で探査

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Siemensのテスト結果
External Aero：104M

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SiemensによるVDIテスト結果⚫ マクロ実行により、流線、ベクトル、コンタ―、メッシュ図等を出力①②

AWS：Nvidia T4 Tensor
他社クラウド：Nvidia Telsa V100③①Page 22②③

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Page 23

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Simcenter STAR-CCM+For the Best CAE Tool on Cloud

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Contact
Published by Siemens DISW
Koichi OKANO
Presales Manager
Simulation / Presales Division / Japan / Siemens Digital Industries Software
16F Shin-Yokohama Square Building 2-3-12 Shin-Yokohama, Kohoku-ku
Yokohama 222-0033, Japan
Phone +81 45 475 3285
Mobile +81 80 4072 1188
E-mail koichi.okano@siemens.com

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