IT-ЛИДЕР в машиностроении В объединении функционирует крупнейшая в отрасли корпоративная информационная система обеспечивающая совместную работу более 7’500 пользователей расположенных в 7 городах на 9 промышленных площадках в едином информационном пространстве НПО «Сатурн»
дважды в 2006 и 2008 году становилось победителем ежегодной национальной премии IT-ЛИДЕР номинация машиностроение Цена килограмма Авиационный ГТД ~ $ Истребитель~$ Автомобиль ~ $25 Кластер 2005 г. ~ 400 $ IBM Roadrunner ~ 530 $
ПРОЦЕСС СОЗДАНИЯ ГАЗОТУРБИННЫХ
ДВИГАТЕЛЕЙ
12..15 лет 70-80 годы Определение Доводка конструкции Сертификация конструкции Опытный Испытания экземпляр Опытный до 50 опытных двигателей Испытания экземпляр Опытный Испытания экземпляр 4..5 лет сегодня
СОКРАЩЕНИЕ СРОКОВ И
СТОИМОСТИ РАЗРАБОТКИ ГТД
• Цена программы (млн.) 3’500 USD 600 Euro
ПУТИ СОКРАЩЕНИЯ СРОКОВ
И СТОИМОСТИ РАЗРАБОТКИ ГТД
Точное определение Параллельное Сбор максимального Точное определение Параллельное Сбор максимального прочностные, тепловые автоматизированного сбора, обработки прочностные, тепловые автоматизированного сбора, обработки ииакустические расчеты проектирования, PLM иихранения данных акустические расчеты проектирования, PLM хранения данных Высокопроизводительные Высокопроизводительные вычислительные системы вычислительные системы
ЦИКЛ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОМПРЕССОРА ГТД
Профилирование
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБРЫВА
ЛОПАТКИ ВЕНТИЛЯТОРА
Расчет Эксперимент
ИСТОРИЯ ВНЕДРЕНИЯ СУПЕРКОМПЬЮТЕРОВ
на НПО «САТУРН»
ПЕРВЫЙ СУПЕРКОМПЬЮТЕР НПО «САТУРН»
(2005 г., 0.9 ТФлопс) В 60 раз повышена общая производительность Сокращение времени одного расчета в 10-30 раз (в зависимости от задачи) Сокращение стоимости одного расчета в 1,5 раза Средняя загрузка с мая 2006 г. > 90% • Пиковая производительность 14,3 TFlops • 168 вычислительных узлов Xeon 5355 (336 процессоров, 1344 ядер, память 1,3Тб) • Агрегированная пропускная способность сети Infiniband DDR – 732 Гбайт/с full duplex • Емкость системы хранения 28,8 Тбайт raw • Пропускная способность системы хранения 8 Гбайт/с • Максимальное энергопотребление 72 кВт
ВИРТУАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Объем расчетных работ вырос в 160 раз (за год более 7000 расчетов) Полностью в среде виртуального проектирования за три года разработаны двигатели SaM146 и АЛ-55И, проходящие сегодня летные испытания
ПРОБЛЕМЫ
• Западные компании (NASA, Boeing, General Electric, Snecma) используют собственные методы и системы инженерного анализа. Данные системы разрабатываются в результате сотрудничества с научно-исследовательскими организациями в США и Европе.
• Российские промышленные компании вынуждены пользоваться коммерческим программным обеспечением, разработанным западными компаниями преимущественно для автомобильной промышленности. В России нет научной школы, позволяющей решать задачи аэродинамики, горения и прочности на требуемом уровне.
• Инвестиции только НПО «Сатурн» в приобретение коммерческого ПО у западных компаний составят до 2013 г. более $ 10 млн.
• Необходимы согласованные усилия государства и промышленных компаний по развитию научно – исследовательской базы в России для создания собственных методов решения задач механики сплошных сред и разработки соответствующего ПО.
Расчет отдельных узлов двигателя на стационарных режимах (n=const) Время расчета двигателя целиком: 14 дней на 50 процессорах (0,6 Тфлопс). Данная задача уже решена Однако имеющиеся в нашем распоряжении пакеты распараллеливаются на в США и Западной Европе 8-16 процессоров • Сложность задачи:
– 3D вычислительная аэродинамика (RANS, LES, DNS) – Физика двухфазных потоков – Тепломассообмен • Размерность задачи:
– 4,5 млрд. узлов – 7000 ГБ памяти – 3500 процессоров ( ~ 80 Тфлопс Rpeak) • Многокритериальная оптимизация – 7 лет на компьютере 1 Петафлопс
[ 
«