헥사곤 매뉴팩처링 인텔리전스 부문은 슈퍼컴퓨터 후가쿠(Fugaku)를 사용하여 많은 시간과 비용이 드는 복잡한 CFD(전산유체역학) 시뮬레이션을 가속화하는 시연을 진행했다.

Arm 아키텍처에 기반한 후가쿠는 전세계 슈퍼컴퓨터의 성능 순위를 매기는 톱 500 순위에서 작년 6월 이후 11월과 올해 6월까지 세 차례 1위에 올랐다.

제품이 요구사항에 맞춰 작동하는지 확인할 수 있는 시뮬레이션에는 대규모의 계산 능력과 리소스가 필요하다. 그래서 시뮬레이션을 위해 설계를 단순화하는 데에 엔지니어가 많은 시간을 들이고 있다. 또한, 더 많은 제품 요소를 관리하기 위해 시뮬레이션을 확장하는 것은 더욱 어려운 일이 되고 있다. 정확한 시뮬레이션을 위해 드는 시간과 비용이 부담스럽기 때문에, 제품의 근사값만 시뮬레이션하게 되는 것이다.

헥사곤은 후가쿠의 개발사인 후지쯔와 협력해, 자사의 CFD 시뮬레이션 소프트웨어인 크래들 CFD(Cradle CFD)를 후가쿠에서 구동할 수 있도록 소스코드를 조정했다. 그리고 자동차의 시뮬레이션 테스트를 진행했다. 테스트에 쓰인 모델은 7000만 개의 요소(element)로 구성된 패밀리 카 모델이며, 후가쿠의 960개 코어를 사용해 1000회의 사이클에 걸쳐 RANS 방정식을 사용하여 정상 상태까지 시뮬레이션을 수행했다.

또한 헥사곤은 비행기 주변에서 움직이는 음속에 가까운(transonic) 압축성 유체의 시뮬레이션 테스트도 진행했다. 비행기 날개 주위에 생기는 난류는 많은 와류에 의해 생기는데, 그 중 일부는 너무 작아서 시뮬레이션하기가 어렵다. 이 테스트에서는 약 2억 3000만 개의 요소로 구성된 모델을 시뮬레이션했는데, 4000개의 노드와 19만 2000개의 컴퓨팅 코어를 사용했다.

헥사곤은 시뮬레이션의 힘을 사용하여 더 많은 설계안을 통해 차세대 항공기나 전기자동차 등 다양한 제품의 성능을 더 자세히 탐색할 수 있다고 소개했다. “첨단 아키텍처의 슈퍼컴퓨터를 활용하면 제조업체가 에너지 사용량을 절반 이하로 줄이면서, 기존의 시뮬레이션 방법보다 적은 비용으로 현실의 복잡성을 분석할 수 있다”는 것이다.

크래들 CFD의 이리에 토모히로(Tomohiro Irie) R&D 디렉터는 “시뮬레이션 도구와 후가쿠의 효율적인 컴퓨팅 성능을 사용하여, 계산시간과 비용 때문에 이전에는 어려웠던 시뮬레이션이 가능해질 것”이라면서, “시뮬레이션은 다양한 분야에서 쓰이기 때문에, 이런 기술 개발은 후가쿠의 성능을 일반 용도로 더 쉽게 활용할 수 있게 하면서, 엔지니어링에 더 큰 자유와 향상된 통찰력을 제공하는 데 기여할 것으로 기대한다”고 전했다.

한편, 후지쯔는 크래들 CFD뿐 아니라 LS-DYNA, 플루언트(Ansys Fluent), STAR-CCM+, 이에스아이 VPS(버추얼 퍼포먼스 솔루션), scFLOW, JMAG 등의 시뮬레이션 솔루션을 후가쿠에서 구동할 수 있다고 소개했다.