Essais & Simulations n°141

ESSAIS ET MODÉLISATION

ESSAIS ET MODÉLISATION SOLUTION Accélérer la révolution du HPC dans le Cloud Désormais, les ingénieurs souhaitent accéder au calcul haute performance (HPC : high performance computing) quand et où ils en ont besoin, sans devoir passer par des processus complexes d’authentification, d’installation ou de configuration. Ils attendent des solutions qui bousculent le statu quo prévalant et permettant d’accélérer la conception et le développement de produits de nouvelle génération, notamment grâce au déploiement du HPC dans le Cloud. Qu’il s’agisse des budgets, de l’approvisionnement ou de la maintenance, la tendance en matière de HPC a fortement évolué durant les dernières années. Les ingénieurs en simulation se tournent de plus en plus vers le Cloud pour réaliser des modélisations très complexes et, ainsi, accélérer le développement de leurs produits. En 2011, seules 13% des entreprises recouraient à des installations dans le Cloud pour leurs besoins en HPC, tandis qu’elles étaient 68% en 2018 1 . Une croissance exponentielle qui devrait se confirmer sur le long terme. Ainsi, en 2022 on estime que 28% des dépenses des entreprises technologiques seront consacrées au Cloud, soit dix-neuf points de plus qu’en 2018 2 . Le HPC, dont l’usage est largement stimulé par l’essor du logiciel en tant que service (Saas : Software-as-a-service) au sein des entreprises, pourrait ainsi représenter 75% du volume total des calculs effectués dans le Cloud en 2021 3 . 1. HPCWire, Hyperion: Deep Learning, AI Helping Drive Healthy HPC Industry Growth. hpcwire.com/2017/06/20/hyperion-deep-learning-aihelping-drive-healthy-hpc-industry-growth 2. Gartner, Gartner Says 28 Percent of Spending in Key IT Segments Will Shift to the Cloud by 2022. gartner.com/en/newsroom/press-releases/2018-09-18-gartner-says-28-percent-of-spending-in-key-ITsegments-will-shift-to-the-Cloud-by-2022 3 Cisco Systems, Cisco Global Cloud Index: Forecast and Methodology, 2016–2021 White Paper. cisco.com/c/en/us/solutions/collateral/ service-provider/global-Cloud-index-gci/white-paper-c11-738085.html Navin Budhiraja Vice-président et directeur Cloud et Plateforme chez Ansys Mais comment expliquer cette tendance ? Généralement, les entreprises technologiques réalisent une mise à niveau de leurs capital informatique tous les deux à trois ans. Elles enrichissent par exemple leurs solutions HPC pour gagner en puissance de calcul, adoptent de nouveaux modèles de puces et les technologies les plus récentes. Bien que la plupart des entreprises disposent du budget nécessaire, elles cherchent à améliorer leur efficacité opérationnelle tout en limitant les investissements lourds. Ainsi, plutôt que d’acheter ou de mettre à niveau leurs propres serveurs, ces dernières se tournent massivement vers le Cloud afin de pallier les limites de leurs ressources informatiques, booster l’innovation et réduire les délais de mise sur le marché des produits. Le Cloud leur offre davantage de souplesse, elles ne payent que ce qu’elles utilisent, capitalisent sur les dépenses de fonctionnement et optimisent ainsi leur trésorerie. Ansys, spécialiste mondial de la simulation numérique, propose donc plusieurs solutions de déploiement dans le Cloud afin de répondre aux besoins des industriels en matière de HPC. En 2019, l’entreprise a lancé Ansys Cloud qui offre un accès instantané au calcul intensif 36 IESSAIS & SIMULATIONS • N°141 • mai - juin 2020

ESSAIS ET MODÉLISATION les modélisations en réduisant le maillage ou en simplifiant les modèles physiques, de manière à pouvoir finir les simulations dans des délais raisonnables (12 heures en moyenne). La simulation dans le Cloud permet de pallier ces contraintes de temps et de ressources. Les ingénieurs peuvent en effet créer et analyser des modèles plus grands et complexes, et disposent ainsi d’une meilleure compréhension des performances de leurs produits. L’optimisation paramétrique (optimisation des dimensions d’une structure mécanique) leur permet également d’évaluer automatiquement de nombreux designs pour déterminer la conception optimale. L’essor du Cloud offre donc de nouvelles perspectives aux ingénieurs en matière de productivité. Ils obtiennent les résultats des simulations bien plus rapidement et peuvent corriger les problèmes susceptibles d’entraver le développement du produit, dès la phase de conception. dans le Cloud depuis les logiciels Ansys Mechanical, Ansys Fluent et Ansys Electrics Desktop. Par ailleurs, pour les petites et moyennes entreprises, le déploiement d’une plateforme HPC de pointe peut s’avérer complexe car, bien souvent, elles ne disposent pas en interne de l’expertise nécessaire à la configuration et à la gestion de l’outil. De plus, si leurs besoins en simulation sont limités ou variables, la démarche peut s’avérer trop onéreuse. Quant aux grandes sociétés d’ingénierie qui possèdent leurs propres outils HPC intégrés, elles peuvent faire face à une demande accrue, à laquelle les ressources existantes ne peuvent pas toujours répondre. Dans un cas comme dans l’autre, le HPC dans le Cloud permet aux entreprises d’augmenter leurs capacités de calcul en fonction de leurs besoins et de payer uniquement ce qui est utile et nécessaire. Visualisation des résultats dans l'interface Web Ainsi, les ingénieurs peuvent accéder à la demande à une puissance de calcul illimitée, dont seules les grandes entreprises disposent actuellement, et ce, depuis l’interface du logiciel. L’outil est optimisé pour les solveurs Ansys et propose aux ingénieurs des dispositifs HPC préconfigurés afin d’obtenir des résultats plus rapidement. Ces derniers peuvent également s’appuyer sur l’accompagnement et l’assistance de l’équipe Ansys Customer Excellence dans le déploiement de la solution. LES AVANTAGES DU CLOUD POUR LA SIMULATION Selon une étude interne d’Ansys, 90% des entreprises qui utilisent la simulation doivent faire des concessions sur LE DÉPLOIEMENT DANS LE CLOUD TRADITIONNEL Bien que le HPC dans le Cloud présente de nombreux avantages, son déploiement peut aussi impliquer des obstacles, particulièrement si l’entreprise gère déjà son propre environnement Cloud. Elle doit alors choisir un fournisseur de Cloud tiers, créer un compte, installer un logiciel compatible avec le service, puis démarrer le serveur de licence dans le Cloud, etc. Autre responsabilité importante pour l’entreprise : le choix des meilleures options matérielles pour exécuter les simulations. En effet, les fournisseurs de Cloud proposent pléthore de solutions ce qui implique pour les ingénieurs de posséder une certaine expertise du calcul intensif. Les ingénieurs doivent sélectionner les machines virtuelles appropriées, évaluer le nombre ESSAIS & SIMULATIONS • N°141 • mai - juin 2020 I37