High Performance Computing – Wenn Rechenleistung den Vorsprung sichert

Die Erfolgsgeschichte des studentischen Vereins TUfast basiert auf Light Weight Design, einer selbstentwickelten Leistungselektronik und einem umfassenden Aerodynamikpaket.

In der Rennserie der Formula Student, die auf traditionellen Formel-1-Strecken wie Hockenheim, Barcelona oder Silverstone ausgetragen wird, sind Beschleunigung und Kurvengeschwindigkeit alles.

Bereits in der Saison 2018, konnte das studentische Racing Team aus München, den leichtesten und schnellsten Boliden auf die Räder stellen. Neben einem starken Allradantrieb mit 4 x 30 kW ist das größte Kernthema die Aerodynamik: Je mehr Abtrieb, umso mehr Grip auf der Straße, desto schneller der Rennwagen. 

Fluiddynamik-Simulationen. Ermöglicht werden diese Leistungen durch Equinix, seit mehreren Jahren schon Premiumsponsor des Teams. Jungingenieure der TU München lassen ausgefeilte Flügel-Geometrien entstehen – validieren und überprüfen diese in computergestützten Fluiddynamik-Simulationen mit Hilfe des Clusters: Virtuell umströmt Luft die Flügel, zeigt potenzielle Verwirbelungen und lässt für das geübte Auge erkennen, an welchen Stellen des Fahrzeugs noch mehr zu holen ist.

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1024 Kerne, knapp 2 Terabyte Arbeitsspeicher, über 1000 Kilogramm – TUfasts Schwergewicht, liebevoll der »Equinix-Cluster« genannt, ist in sicherer Obhut von Partner und Premiumsponsor Equinix. 

 

Das TUfast Racing Team ist ein Zusammenschluss von Studenten der TU München, die im Rahmen der Formula Student Elektro- und Driverless-Renn­wagen komplett eigenständig entwickeln und schließlich auch bauen. Intrinsischer Anspruch der Ingenieure des Teams ist es, keinen Stillstand einkehren zu lassen und fortwährend die Rennwagen zu hinterfragen und daraufhin zu optimieren.

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Durch seine enorme Rechenleistung verarbeitet der von Equinix gehostete Cluster die 4000 Recheniterationen einer Halbfahrzeugsimulation innerhalb von gerade einmal zwei Stunden. Allein das ermöglicht es dem Team 10 bis 15 Simulationen am Tag zu rechnen. 

Eine 16-Kern-Einheit, wie sonst häufig in der Formula Student verwendet, würde dafür circa 30 Stunden benötigen.

Wissens- und Entwicklungsvorsprung. »Für TUfast ein enormer Wissens- und Entwicklungsvorprung« so Alexander Lukas, Head of Aerodynamics des eb019. »Oft werden wir von befreundeten Teams nach Tipps gefragt, wie wir ein so überzeugendes und zusammenspielendes Aero-Paket hinbekommen.« 

Die Umsetzung der Konstruktionen & Simulationen sind später am Fahrzeug in schwarz glänzendem Carbon zu bewundern. Ultra-leicht-Bauweise und gleichzeitig enorme Steifigkeit spielen zusammen, um selbst bei hohen Geschwindigkeiten die Luftmassen entsprechend leiten zu können.

Maximilian Amm, Vorstand des TUfast e.V. pflichtet bei: »Ohne Equinix wäre uns eine Ingenieursleistung auf diesem Niveau nicht möglich. Zusätzlich wird das Wissen und der Umgang mit High Performance Computing von Generation zu Generation TUfastler weitergegeben, der Schlüssel für einen bewussten Einstieg in die Berufswelt.«


Bilder: © Mikhail K/shutterstock.com; Steffen Eirich

 

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