Секретна зброя BMW

В BMW Sauber є секретна зброя, захована в надрах бази команди в Хінвілі. Десять метрів в довжину, двадцять одна тонна ваги, і 12.288 трильйонів операцій в секунду. Ім'я монстра - Albert2, це один з найшвидших суперкомп'ютерів в Європі, який оселився в Хінвілі трохи більше року тому. У BMW Sauber швидше за інших вловили тенденцію до змін засобів розробки в сучасній Формулі-1, інвестувавши засоби не в звичну аеродинамічну трубу, а в лабораторію моделювання.

Команди і раніше використовували комп'ютери для моделювання аеродинамічних процесів, але до появи Albert2 вони не були настільки потужними. BMW першим зробила крок - незабаром подібні обчислювальні центри з'являться і у суперників - в Red Bull оголосили про технічний альянс з Platform Computing, в Renault - про контракт з Appro. На жаль, комп'ютерні технології швидко старіють, так що, мабуть, скоро команди мірятимуться не лише розмірами своїх моторхоумів, але і обчислювальними можливостями відділів моделювання

Обчислювальна потужність

Albert2 - це 512 процесорів Intel Xeon 5160, 2048 гігабайт пам'яті, але головне - обчислювальна потужність. 12 288 000 000 000 операцій в секунду (12 Tflops) - це еквівалент роботи населення Мюнхена, якщо кожен з 1.3 мільйонів жителів, раз в три з половиною секунди, множитиме два восьмизначні числа протягом року. Компанія Dalco надала апаратні засоби, програмне забезпечення написане програмістами американської компанії Fluent, в співпраці з інженерами BMW

У гонитві за аеродинамікою

В останні тридцять років, разом із зростанням ролі аеродинаміки у Формулі-1, зростали можливості аеродинамічних лабораторій. Все починалося з дерев'яних моделей в мініатюрних тунелях, зараз деякі команди Формули-1 цілодобово, і сім днів в тиждень, використовують два повномасштабні полігони, інколи обладнані рухливою підлогою, що дозволяє імітувати поведінку машини на трасі. Робота на такому полігоні пов'язана з великими витратами часу - щоб протестувати поведінку окремого елементу, потрібно підготувати точну модель, яку кожного разу необхідно робити заново, якщо конструктори вирішили внести якісь корективи. Щонайменша неточність у виготовленні моделі, і все доводиться починати спочатку.

Роль обчислювальної гідродинаміки

Навіщо командам настільки потужні комп'ютери? Перевага Albert2 перед звичайною аеродинамічною трубою в тому, що він, наприклад, дозволяє прорахувати аеродинамічну ефективність окремого елементу при зміні температури або вологості повітря, змоделювати зміну характеристик потоку при бічному навантаженні на шини в поворотах, які неможливо імітувати в аеродинамічній трубі. Лабораторії обчислювальної гідродинаміки (CFD) стали настільки важливим інструментом в роботі інженерів, що зараз це один з основних об'єктів для інвестицій - команда Renault нещодавно вклала 50 мільйонів доларів в суперкомп'ютер Xtreme-x2, продуктивністю в 38 Tflops, з 4.4 терабайтами пам'яті.

Труби проти CFD

Інвестиції BMW Sauber в Albert2, а не в другу аеродинамічну трубу (як в Williams, Honda і Toyota), були ініціативою Віллема Тоєта - боса відділу аеродинаміки в Хінвілі. Його підтримав колишній інженер по комп'ютерній техніці, а нині - голова спортивного підрозділу BMW Маріо Тайссен. Чи не вимруть звичні аеродинамічні полігони під натиском лабораторій CFD, як колись вимерли динозаври? Найближчим часом - ні. Дані, отримані за допомогою Albert2 потрібно корелювати з результатами продування в аеродинамічній трубі, і роботою машини на реальній трасі - лише так можна досягти реальної ефективності інженерних рішень.

Маріо Тайссен: «Інструменти моделювання дозволяють інженерам добиватися більшої гнучкості в роботі, перевіряти найсміливіші експериментальні рішення. Навіть, якщо комп'ютери стануть значно продуктивнішими, ніж зараз, завжди знайдуться моменти, які легко перевірити в аеродинамічній трубі. Вірний підхід - об'єднати обидва інструменти, максимально використовуючи потенціал звичних і нових технологій».

Віллем Тоєт: «Головна перевага CFD - здатність моделювати властивості повітряного потоку, це дозволяє зрозуміти, чому в конкретній ситуації одне рішення ефективніше за інше. Обчислювальна гідродинаміка ліквідовує розрив між реальним моделюванням, і експериментальною аеродинамікою. Потужність лабораторій CFD зростає з кожним роком, удосконалюються технології і засоби моделювання, відповідно акценти зміщуватимуться, але доки рано говорити про відмову від звичних інструментів - аеродинамічні труби переживуть ще декілька поколінь машин».