將制造業(yè)回流到美國一直是許多美國制造商的首要考慮。
地緣政治變化正在對全球制造業(yè)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性影響。在美國、西歐和其他工業(yè)化國家,越來越重視“制造業(yè)回流”。隨之而來的是對利用數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)器人技術(shù)和高級(jí)設(shè)計(jì)模擬的新策略的需求,這些策略由 HPC 級(jí)計(jì)算能力支持,以幫助控制成本、提高質(zhì)量并加快上市時(shí)間。
許多公司的這些戰(zhàn)略的核心是:一個(gè)云計(jì)算平臺(tái),為制造商提供并不斷更新其技術(shù)和支持服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)。
回流的原因有很多。Design News最近的一篇文章引用了美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院的一份報(bào)告,指出“將制造業(yè)回流到美國一直是許多制造商的首要考慮,尤其是考慮到新冠疫情帶來的供應(yīng)鏈問題。靠近客戶和市場、生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同效應(yīng)以及對國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的影響都是制造商希望將生產(chǎn)遷回美國的原因”。
日益加劇的地緣政治緊張局勢和貿(mào)易限制是促使制造商發(fā)展國內(nèi)制造能力的另一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素。這與 1960 年代開始的長達(dá)數(shù)十年的離岸外包趨勢背道而馳,這種趨勢受到亞洲和其他國家廉價(jià)勞動(dòng)力和更寬松監(jiān)管制度的推動(dòng)。當(dāng)下,制造商正在尋求世界一流的技術(shù)戰(zhàn)略和實(shí)踐,使他們能夠保持競爭力。
Azure 的制造生態(tài)系統(tǒng)
Microsoft Azure 是全球領(lǐng)先的高性能云平臺(tái)之一,在制造業(yè)領(lǐng)域擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。這種支持的關(guān)鍵是 Azure 對最新、最高性能技術(shù)的快速采用和集成。例如,Azure 已成為第一家采用新發(fā)布的 AMD 微處理器的公共云提供商,包括最新的 AMD EPYC CPU 和 AMD Radeon Instinct GPU,這是 HPC 行業(yè)中最熱門的兩款芯片。
“更強(qiáng)大的計(jì)算能力對制造商有兩大影響,”微軟 EMEA HPC 解決方案專家 Cédric Husianycia 說。這意味著工程師可以在更短的時(shí)間內(nèi)生成更多的設(shè)計(jì)模擬——而更多的模擬意味著更有可能開發(fā)出滿足制造商目標(biāo)的優(yōu)化產(chǎn)品。
“這也意味著他們可以運(yùn)行更大范圍、規(guī)模和復(fù)雜性的基于多物理場的模擬,”Husianycia 說。“使用最新最好的微處理器可以縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)生命周期,并且可以設(shè)計(jì)出更精密、更先進(jìn)的產(chǎn)品。這對制造商來說是雙贏的。我們與 AMD 的密切關(guān)系,讓他們的芯片在我們的制造客戶中使用,是 Azure 產(chǎn)品的核心部分。”
Azure 云的另一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢:制造商在給定時(shí)間所需的計(jì)算資源的彈性擴(kuò)展或收縮。而且由于計(jì)算資源昂貴且工作負(fù)載的計(jì)算密集度越來越高,因此通常會(huì)出現(xiàn)資源擴(kuò)展的情況。
這與通常無法滿足計(jì)算需求的本地 IT 基礎(chǔ)設(shè)施形成鮮明對比,迫使工程師和其他最終用戶排隊(duì)等待——這在業(yè)內(nèi)被稱為“約束環(huán)境”。本地基礎(chǔ)設(shè)施制造商通常有三到五年的生命周期,這意味著到周期結(jié)束時(shí),工程可用的技術(shù)已經(jīng)變得越來越過時(shí)。相比之下,Azure 不斷安裝新的 HPC 級(jí)技術(shù)。
也就是說,Azure 云提供的不僅僅是 HPC 級(jí)計(jì)算,它還提供了廣泛的硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)功能,以提供制造商所需的綜合解決方案。
讓我們看一下利用該平臺(tái)的先進(jìn)技術(shù)和支持服務(wù)組合的 Azure 客戶示例。
Hexagon 的設(shè)計(jì)仿真軟件
Hexagon 的制造智能部門開發(fā)仿真軟件(其 CAE 仿真業(yè)務(wù)以前稱為 MSC 軟件),供工程師使用虛擬原型驗(yàn)證他們的設(shè)計(jì)。客戶使用 Hexagon 解決方案來補(bǔ)充或替代物理構(gòu)建和測試過程。該軟件用于線性和非線性有限元分析 (FEA)、聲學(xué)、流固耦合 (FSI)、多物理場、優(yōu)化、疲勞和耐久性、多體動(dòng)力學(xué)和控制系統(tǒng)仿真。
作為與制造軟件供應(yīng)商的典型合作伙伴關(guān)系,微軟和 Hexagon 去年 3 月發(fā)布了Hexagon 在 Azure 上的設(shè)計(jì)和工程軟件解決方案的 Hexagon CAE 軟件部署指南,如MSC Nastran等解決方案。聯(lián)合開發(fā)的指南包括在 Azure HPC 基礎(chǔ)設(shè)施上運(yùn)行 Hexagon 模擬解決方案所需的部署步驟以及基準(zhǔn)測試結(jié)果。
根據(jù) Microsoft 高級(jí) EMEA HPC 和 AI 專家 Lukasz Miroslaw 的說法,Azure Cyclecloud 用于協(xié)調(diào)用于測試的 HPC 集群的定義、部署和控制。“每個(gè)集群都配備了用于作業(yè)編排的調(diào)度程序,并利用了自動(dòng)縮放功能,”Miroslaw 說。“例如,集群在提交作業(yè)時(shí)進(jìn)行橫向擴(kuò)展,在所有作業(yè)完成時(shí)進(jìn)行縮減。為了進(jìn)行測試,我們使用了 Slurm 調(diào)度程序。”
他說,整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施都部署在 Azure 虛擬網(wǎng)絡(luò)中,該網(wǎng)絡(luò)可以與互聯(lián)網(wǎng)隔離并與本地網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施集成,以允許本地客戶端使用選擇的協(xié)議進(jìn)行訪問,例如通過 SSH 訪問主節(jié)點(diǎn)用于訪問 Azure Cyclecloud 用戶界面的 Slurm 調(diào)度程序和 HTTPS。
為了降低安裝復(fù)雜性,Microsoft 提供了隨時(shí)可用的 HPC 映像,用于配置 Infiniband 驅(qū)動(dòng)程序、節(jié)點(diǎn)之間的連接以及 MPI 庫。然后可以將這些映像自動(dòng)附加到集群中的 VM,以自動(dòng)部署和配置。
Ansys Cloud Direct 配置指南
同樣,Ansys Cloud Direct通過 Microsoft Azure 為 VDI 和 HPC 提供配置和優(yōu)化指導(dǎo),提供對在桌面和瀏覽器中運(yùn)行的 Ansys 仿真應(yīng)用程序的訪問。Ansys Cloud Direct 與 Azure 合作開發(fā)并針對 Ansys 求解器進(jìn)行了優(yōu)化,是獲取幾乎無限計(jì)算資源的途徑。
Ansys 云產(chǎn)品營銷經(jīng)理 Thomas Lejeune在博客中寫道:“75% 的 Ansys 客戶表示,他們面臨硬件障礙,無法充分利用軟件的強(qiáng)大功能。”“他們中的大多數(shù)人在內(nèi)核數(shù)量較少的計(jì)算機(jī)上工作,而在新冠疫情期間在家工作的情況加劇了這個(gè)問題。借助 Ansys Cloud Direct,我們與 Microsoft 合作提供了獨(dú)特的 HPC 解決方案,該解決方案具有優(yōu)化的工作流程、前所未有的性能和全面的支持。”
Altair-Azure 合作伙伴關(guān)系
Altair為在 Azure 上運(yùn)行的模擬、物聯(lián)網(wǎng)、高性能計(jì)算、數(shù)據(jù)分析和人工智能提供了廣泛的云軟件解決方案。
對于內(nèi)部資源有限的客戶來說,云是一個(gè)很有吸引力的選擇。Altair 指出,“使用 Azure 等云計(jì)算資源,理論上在應(yīng)用程序可擴(kuò)展性和潛在作業(yè)規(guī)模方面沒有限制。時(shí)間有限的用戶可以訪問云中的更多節(jié)點(diǎn)以獲得更快的結(jié)果,擁有本地?cái)?shù)據(jù)中心的組織可以快速遷移到云中以運(yùn)行更多模型并更快地完成工作。”
Altair 還在 Azure 市場上提供了 Altair Unlimited 虛擬設(shè)備,它提供了對 Altair 求解器和 HPC 資源管理的交鑰匙、無限制訪問。
Azure 上的普利司通數(shù)據(jù)平臺(tái)
Azure 還深入研究了數(shù)據(jù)管理的細(xì)節(jié)。Azure 正在合作開展一項(xiàng)旨在改善運(yùn)營、實(shí)現(xiàn)流程現(xiàn)代化和增強(qiáng)可持續(xù)性的大規(guī)模數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃。對此至關(guān)重要的是開發(fā)用于存儲(chǔ)、處理和分析關(guān)鍵信息的端到端數(shù)據(jù)平臺(tái),然后將其用于戰(zhàn)略規(guī)劃、建模和預(yù)測。
Collaborative Advanced Powerful Platform for Analytics (CAPPA) 作為普利司通決策制定的“單一事實(shí)點(diǎn)”。它由一系列 Microsoft 技術(shù)提供支持,包括 Azure Databricks、Azure Purview 和 Azure Synapse Analytics。普利司通 EMIA 數(shù)據(jù)與分析總監(jiān) Onkar Ambekar 表示:“CAPPA 的誕生源于需要集中我們所有的信息,利用基于這些信息的關(guān)鍵見解,然后利用它們在我們的運(yùn)營中創(chuàng)造有意義的變化。”
“為此,我們決定建立一個(gè)數(shù)據(jù)湖,我們可以在其中收集和存儲(chǔ)來自我們業(yè)務(wù)各個(gè)部分的信息——從輪胎和橡膠業(yè)務(wù)到制造方面、供應(yīng)鏈和其他領(lǐng)域。”
收集數(shù)據(jù)后(使用 Azure Databricks),普利司通可以對其進(jìn)行分析并利用它來提高內(nèi)部效率并改善客戶服務(wù)。
最后,對于 Microsoft Azure 而言,這一切都是為了為制造商提供增強(qiáng)的、基于云的計(jì)算能力,這些能力從基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)科學(xué)水平延伸到在最強(qiáng)大的硬件上運(yùn)行高級(jí)模擬和設(shè)計(jì)應(yīng)用程序。它是一個(gè)云計(jì)算平臺(tái),是的,它也是一個(gè)不斷發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng),永遠(yuǎn)配備最先進(jìn)的 HPC 級(jí)技術(shù)。
審核編輯 :李倩
-
制造業(yè)
+關(guān)注
關(guān)注
9文章
2236瀏覽量
53583 -
HPC
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
315瀏覽量
23756 -
生態(tài)系統(tǒng)
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
702瀏覽量
20723
原文標(biāo)題:HPC技術(shù)如何支持美國的制造業(yè)回流?
文章出處:【微信號(hào):ICViews,微信公眾號(hào):半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
發(fā)布評(píng)論請先 登錄
相關(guān)推薦
評(píng)論