随着工业4.0的到来，各大汽车厂商也面临着前所未有的挑战。面对业绩增长、成本、行业新进入者挑战的压力，各汽车制造厂商们纷纷借助CAE仿真技术提升核心竞争力，CAE仿真技术已成为汽车被动安全性研究的有利工具。这项技术不仅可以实现设计过程早期反馈，减少或避免产品设计错误，还可以大大降低成本和缩短开发周期。
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举例来说，汽车车头的一个碰撞需要100万个数据来支持，整车开发完成需要经历2000次左右的碰撞，运用CAE技术后，时间比真车碰撞节省了数千倍，也减少了对于原车模型的消耗。
为了进一步提升效率，大型汽车企业采用高性能计算集群来承载CAE仿真技术。据IDC的一项调查显示，汽车制造厂商在使用了HPC方案后，研发一款新车型的时间从平均60个月缩短到24个月。然而，前期HPC环境自建的巨大投资拖累了汽车巨头们高歌猛进的步伐。
长安汽车原有HPC系统改建挑战多
重庆长安汽车股份有限公司，简称长安汽车，为中国长安汽车集团股份有限公司旗下的核心整车企业，上世纪八十年代初长安正式进入汽车领域。
随着新技术的不断演进，为了适应业务的发展，长安汽车原有HPC系统难以满足，需要从架构、管理、建设模式等方面进行全面升级。在计算方面，要打造基于x86架构的统一的计算资源池来提升HPC平台计算性能，从而进一步增强长安汽车的市场竞争力，使业务更上一个台阶。但是，在HPC系统改造的道路上不会一帆风顺，会遇到很多挑战。
挑战一：如何构建高性能的计算系统？重庆长安汽车研究院主要负责车辆设计相关业务，车辆的结构设计、碰撞模拟、流体仿真、NVH等仿真工作计算量大，需要高性能计算机进行辅助设计，但现有HPC平台计算性能无法满足业务需求。
挑战二：如何设计架构以提升管理效率？如何满足不同部门对于计算资源的需求，是在架构和管理规划初期需要提前考虑的问题。客户希望在确定架构和管理模式以后，后续可以简单进行软硬件的扩容而无需对管理模式进行变换。由于前期管理规划不足，导致各个研究所无法合理利用计算资源，客户急需从管理架构和计算平台重新规划，以应对当前甚至未来业务压力下的高性能计算场景。
华为助力长安汽车重塑高性能计算平台
针对以上客户提出的挑战，华为精心为长安汽车设计并规划了高性能计算集群系统，并提供架构和管理模式咨询服务。华为从设计、管理规划、算例测试等方面帮助长安做了详细的咨询规划和准备，使得长安汽车在建设高性能计算集群时能够明确目标和方向。
原来客户现网的HPC系统，计算能力严重不足，无法满足各个研究所的业务要求，极大延长了汽车的设计周期和测试周期。与华为合作之后，通过调研各个研究所的需求，统计出业务所需的计算资源大小，同时考虑核心业务和通用型业务对计算资源的分配，给出适合当前的架构和配置。
高效稳定的计算资源：该方案采用了华为融合架构E9000组成计算集群，采用华为OceanStor 9000全对称分布式存储满足计算集群对IOPS要求，逐步替换现网GPFS架构，搭建一套基于Infiniband 100GB EDR网络的HPC方案。
华为E9000融合架构刀片服务器是华为公司推出的新一代功能强大的基础设施平台，集计算、存储、交换和管理于一体，在硬件计算平台的可用性、计算密度、节能减排、背板带宽、智能管控与服务、计算与存储的弹性配置和灵活扩展、网络低时延和应用加速等方面具有强大的竞争力。
华为OceanStor 9000是面向海量非结构化数据存储应用的横向扩展文件存储系统。采用全对称分布式架构，以其业界领先的卓越性能、大规模横向扩展能力和超大单一文件系统为用户提供非结构化数据共享资源存储。提高IT系统存储效率，简化工作负载及迁移流程，应对非结构化数据的增长和演变。
合理的管理手段确保业务部门的计算：华为通过深入客户现网进行业务调研，从管理和架构入手，对业务部门的计算需求进行分时分片设计，利用短板原理，单独设计高压力节点，进行分时复用，对于通用性高性能计算业务，通过管理手段灵活调度，实现所有业务部门能用资源，用好资源，用完资源。
与此同时，采用华为提供的计算节点+分布式存储的架构方案，砍掉原来架构中GPFS节点，故障率缩减为3%以内(一年期)，分布式存储具备的高带宽的特点，极大提升了大文件算例的存取效率。
计算力=市场竞争力
华为通过将客户的典型算例如StarCCM、Dyna等部署在相同业务的环境进行测试，其中流体类算例的计算周期以线性方式缩短，综合效率提升10%-30%；车辆设计、车辆测试等业务效率提升，缩短车辆上市周期，大大提高了长安汽车的市场竞争力。
华为针对长安汽车的特点，提供全套的高性能计算规划设计服务，使其工作效率极大提升；通过部署新的高性能仿真平台，使得计算性能大幅提升;通过替换GPFS存储架构，采用专业分布式存储使数据存储更便捷、故障率下降70%。
华为高性能仿真平台采用华为一体化解决方案，具备良好的可扩展性，后续的扩容方便快捷。通过对业务部门的管理规划，业务部门无需再抢占高性能计算资源，通用型算例各个业务部门可灵活使用计算平台，通过调度系统，对于重I/O或高频I/O的算例，不再让单一部门独占，进行分时复用，提升了业务设计部门的满意度。
写在最后，当前工业制造的数字化转型要求更智能、更高效、更便捷的企业级IT解决方案，尤其在高性能计算领域。华为倡导开放、合作、共赢的核心价值，充分整合各产业伙伴的资源及能力，为客户提供创新的工业制造解决方案，从而帮助客户商业成功。