Neuer Supercomputer für das BMW Sauber F1 Team

(Motorsport-Total.com) - Das BMW Sauber F1 Team hat ein neues Superhirn. 'Albert2', der am Donnerstag in Hinwil internationalen Medienvertretern vorgestellt wurde, ist gemäß der aktuellen Top-500-Liste für Supercomputer die schnellste industriell genutzte Maschine in Europa. 'Albert2' basiert auf 'Intel'-Prozessoren und wird vom Team für die computergestützte Strömungssimulation (CFD) verwendet. Er ist dabei durchschnittlich rund dreimal schneller als sein Vorgänger.

BMW Motorsport Direktor Mario Theissen: "Die Aerodynamik beeinflusst maßgeblich die Performance moderner Formel-1-Fahrzeuge. Dabei ergänzen sich die experimentelle Arbeit im Windkanal und die computergestützte Strömungssimulation. Die Inbetriebnahme von 'Albert2' bedeutet eine entscheidende Stärkung unserer CFD-Kapazität. Im Gegensatz zu andern Teams planen wir nicht den Bau eines zweiten Windkanals, sondern werden in Zukunft weiter auf die stetig wachsenden Möglichkeiten in diesem Bereich bauen. Wir haben uns für die neue Saison zum Ziel gesetzt, den Abstand zur Spitze weiter zu reduzieren. Unser neuer Supercomputer auf 'Intel'-Basis ist ein wichtiges Werkzeug, das uns dabei unterstützt."#w1#

BMW Sauber F1 Team ist jetzt Weltspitze

"Die Anforderungen des BMW Sauber F1 Teams an Rechenleistung sind immens, und die leistungsfähigen 'Dual-Core-Xeon'-Prozessoren bringen das Team bei der computergestützten Strömungssimulation an die Weltspitze", sagt Christian Morales, Vice President und General Manager von 'Intel' Europa, dem Mittleren Osten und Afrika. "Mit der Erweiterung der 'Xeon'-Produktfamilie in Richtung Multi-Core können wir auch zukünftigen Ansprüchen des BMW Sauber F1 Teams an die Rechenleistung bei der computergestützten Strömungssimulation gerecht werden."

'Albert2' basiert auf 'Intel'-Technologie. Er verfügt über 256 Knoten mit je zwei 'Intel-Xeon'-5160-Prozessoren, von denen jeder wiederum zwei Kerne besitzt. Dies ergibt insgesamt 1.024 Kerne. Die Kapazität des Hauptspeichers beträgt 2.048 Gigabyte, die maximale Rechenleistung 12.288 Gigaflops.

Zur Erklärung für Nichtcomputerexperten heißt das, dass 'Albert2' pro Sekunde 12.288.000.000.000 Fließkommarechenoperationen ausführen kann. Für die gleiche Rechenleistung müssten alle Einwohner der Stadt München (1,3 Millionen) während eines ganzen Jahres alle dreieinhalb Sekunden zwei achtstellige Zahlen multiplizieren.

Mit diesen Daten ist 'Albert2' gemäß den definierten Kriterien für die Aufnahme in die Top-500-Liste von Supercomputern 5,5 Mal schneller als sein Vorgänger 'Albert'. In der Praxis spielt, wie bei jedem Rechner, die verwendete Software eine entscheidende Rolle, wenn es um Tempo geht. Doch auch mit den komplexen Programmen für die CFD-Berechnungen ist die Steigerung noch enorm: Unter Verwendung der 'ANSYS-Fluent'-Applikation ergibt sich eine durchschnittliche Verbesserung der Leistungsfähigkeit um Faktor drei.

Die Architektur des Supercomputers wurde von der Schweizer Firma 'DALCO' entwickelt. Ein wichtiges Ziel war das Erreichen einer hohen Effizienz sowie einer sehr guten Skalierung, das heißt, dass sich Operationen ohne nennenswerten Leistungsverlust auf viele Prozessoren aufteilen lassen.

Die Software für CFD-Berechnungen liefert die deutsche Niederlassung der amerikanischen Firma 'Fluent Inc.', seit Mai 2006 eine hundertprozentige Tochter von 'ANSYS Inc.' Ihre Spezialisten arbeiten bereits seit mehreren Jahren mit den CFD-Ingenieuren in Hinwil zusammen und haben dabei die Software kontinuierlich weiter optimiert.

'Albert2' wiegt stattliche 21 Tonnen

Untergebracht sind die 'Intel'-Prozessoren in High-Density-Racks von 'American Power Conversion' ('APC'). Diese vereinen Stromversorgung, Kühlung und Umgebungsüberwachung in einer optimierten Rack-Konstruktion. Der Supercomputer besteht aus insgesamt zehn Racks, die eine Breite von je einem Meter, eine Tiefe von 1,20 Metern und eine Höhe von 2,30 Metern haben. Daraus ergibt sich eine Gesamtlänge von zehn Metern bei einem Gewicht von insgesamt 21 Tonnen.

Genutzt werden die enormen technischen Möglichkeiten von 'Albert2' für Analysen im Bereich der Aerodynamik. Mittels CFD werden am Computer Aerodynamikteile für die Formel-1-Rennwagen berechnet. Dabei werden numerische Gitternetzmodelle verwendet, die oft aus mehr als 100 Millionen Zellen bestehen. CFD spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Front-, Heck- und Zusatzflügeln, sowie maßgeblich bei der Motor- und Bremsenkühlung.

Für die CFD-Spezialisten bedeutet die Leistungsfähigkeit von 'Albert2', dass sie Berechnungen entweder schneller oder genauer ausführen können. Willem Toet, Head of Aerodynamics im BMW Sauber F1 Team, erklärt: "Dank 'Albert2' können wir mehr Varianten und komplexere Modelle berechnen, was letztlich einen Vorteil auf der Stoppuhr bringt. Besonders vorteilhaft ist die gute Skalierung, die uns eine sehr hohe Flexibilität ermöglicht."

Computergestützte Strömungssimulation steht nicht in Konkurrenz zur Arbeit im Windkanal, sondern ergänzt diese. So werden beispielsweise bei der Entwicklung eines neuen Frontflügels viele Varianten mittels CFD berechnet, bevor die viel versprechendsten dann am 60-Prozent-Modell im Windkanal ausgetestet werden.

"Ein großer Vorteil von CFD liegt darin, dass man die Luftströmung darstellen kann und dadurch versteht, warum ein Teil besser ist als ein anderes. Simulation und experimentelle Aerodynamik befruchten sich damit gegenseitig", ergänzt Toet.