Resumo Executivo
Conhecida por seu histórico de inovação e líder em equipamentos para golfe, a Ping precisa de recursos de HPC poderosos para promover sua ampla linha de produtos. Com seus servidores anteriores chegando ao fim da vida, a Ping implantou um utilitário físico HyperWorks Unlimited (HWUL) da Altair com processadores escaláveis Intel® Xeon®. O utilitário oferece resultados até 4,5 vezes mais rápido do que o sistema de HPC anterior da Ping, duplicando a eficiência do design em alguns casos.1 Quando o coronavírus obrigou funcionários a trabalhar em casa, a Ping usou o design flexível do utilitário para converter rapidamente sua infraestrutura física em uma nuvem privada.
Desafio
A Ping é uma empresa familiar com uma grande presença no mundo do golfe — e uma merecida reputação na inovação. A empresa sediada em Phoenix foi fundada em 1959 quando Karsten Solheim, um antigo engenheiro da GE e inovador lendário, criou um novo tipo de putter. Ele nomeou sua empresa com o som do taco ao atingir uma bola de golfe. Em 1962, um clube de golfe da Ping conquistou sua primeira vitória no tour da Professional Golf Association (PGA).
Quase 60 anos depois, a Ping continua a liderar o setor de equipamentos de golfe. Em 27 de julho de 2020, jogadores que usam drivers da Ping ganharam mais torneios no PGA Tour de 2020 do que qualquer outra marca. A tecnologia Turbulator da Ping, inspirada em recursos de design de aviões e caminhões, ajuda profissionais e amadores a atingir a bola mais longe, com maior velocidade e controle. A tecnologia Dragonfly, baseada na ciência da biomimética, ajuda a empresa a oferecer coroas (a superfície da cabeça do taco de golfe) ultra-finas e ultra-leves. Essas cabeças reduzem a margem de erro e ajudam a compensar tacadas que atingem a bola fora do centro. Até mesmo os sacos de golfe da Ping possuem alto grau de engenharia. São robustos o suficiente para serem empilhados no porta-malas quente de um carro durante horas.
As inovações da Ping exigem uma consideração do equilíbrio da otimização do design semelhante ao desenvolvimento de automóveis e veículos espaciais. Os desenvolvedores contam com a ajuda de diversos softwares de simulação e análise habilitados por HPC. Eles dependem da dinâmica de fluidos computacional (CFD) para reduzir a resistência aerodinâmica e otimizar o fluxo de ar em torno do driver. Eles usam a análise de elementos finitos (FEA) para desenvolver tacos duráveis de alta qualidade e levá-los ao mercado mais rapidamente. Eles usam análise de materiais para ajudar a desenvolver materiais inovadores. E eles executam análise acústica para garantir que as mudanças do design não afetarão o som desejado quando o taco atinge a bola.
Como Eric Morales, engenheiro de simulação sênior da Ping, explica “Não fazemos engenhocas. Fazemos ciência. Estamos constantemente trabalhando para inovar dentro de limites cada vez mais estreitos, e permanecer dentro do cronograma. Se você se atrasar ao levar um produto ao mercado porque não identificou a causa raiz de um problema, o custo do retrabalho e receitas perdidas podem ser surpreendentes.”
Provedores
A Ping começou a usar ferramentas de CAE em desktops com processadores Intel® para dar suporte à sua inovação. Em 2005, a empresa já sabia que precisava do desempenho e da capacidade de um sistema de HPC. A Ping implantou um supercomputador Cray XT de 12 núcleos com processadores Intel® Xeon® nesse ano. Em 2013, a empresa atualizou para uma plataforma personalizada de 48 núcleos baseada em processadores Intel® Xeon®. Ambos os sistemas rodavam software de CAE da Altair.
Quando o sistema personalizado estava se aproximando da obsolescência, a Ping selecionou outra plataforma baseada nos processadores escaláveis Intel® Xeon®. Após 15 anos de experiência com tecnologias de HPC Intel®, Morales diz que a escolha de uma solução com processadores Intel® foi fácil. “Os processadores Intel® se integram perfeitamente em tudo que estamos tentando fazer, e eles são tão confiáveis”, diz Morales. “Eles nos dão uma base forte, uma espinha dorsal sólida para tudo que fazemos.”
A Ping escolheu o utilitário físico HyperWorks Unlimited (HWUL) da Altair, um utilitário de HPC totalmente gerenciado e pré-configurado baseado em uma plataforma Dell EMC com processadores Intel® Xeon® Gold. Esses processadores oferecem altas velocidades e grande capacidade de memória para um excelente desempenho para as cargas de trabalho de CAE exigentes da Ping. Os desenvolvedores da Altair usaram a Intel® Math Kernel Library (Intel® MKL) e aproveitaram as Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512) para otimizar o desempenho para suas aplicações exigentes.
A tecnologia Intel® que usamos agregou um valor extraordinário para a Altair. … Podemos desenvolver um sistema com a confiança de que o cliente obterá um desempenho excelente com nossas ferramentas de software. Podemos implantar o sistema com confiança, sabendo que terá um bom desempenho durante anos sem causar um fardo para o suporte.” —Rick Watkins, Diretor de soluções para nuvem e utilitários, Altair
Além dos recursos baseados nos processadores Intel® Xeon® Gold, o utilitário HWUL possui um nó principal baseado no processador Intel® Xeon® Silver. Este nó hospeda o portal da web Altair Access e gerencia o agendamento da carga de trabalho e o provisionamento do hardware, e atua como controlador de armazenamento para o armazenamento dedicado do cluster. O nó principal também executa ferramentas de visualização que permitem que usuários iniciem o pós-processamento dos resultados da simulação após a conclusão da simulação.
O utilitário Altair HWUL torna o HPC mais fácil para pequenas e médias empresas, como a Ping. “O hardware é adequado para o nosso trabalho”, diz Morales. “Temos o desempenho para executar outras análises em segundo plano. Temos a flexibilidade para expandir o utilitário adicionando capacidade ao servidor. Temos acesso a todo o software da Altair, além de um número crescente de aplicações de terceiros. Também desfrutamos dos benefícios de custo do modelo de licenciamento completo da Altair.”
As tecnologias Intel® também oferecem valor para a Altair como desenvolvedora de soluções. “As tecnologias Intel® que usamos agregaram um valor enorme para a Altair”, diz Rick Watkins, diretor de soluções em nuvem e utilitários da Altair”. “Seu desempenho consistente e uma forte integração com outras tecnologias necessárias, como Intel® Message Passing Interface e Intel® AVX-512, são valiosos para nós e para nossos clientes. Podemos desenvolver um sistema com a confiança de que o cliente obterá um desempenho excelente com nossas ferramentas de software. Podemos implantar o sistema com confiança, sabendo que terá um bom desempenho durante anos sem causar um fardo para o suporte.”
A simulação cria produtos melhores. … Reduzimos o risco e a variabilidade de projeto no desempenho do produto, porque temos mais tempo para iterar e melhorar a qualidade e a inovação sem atrasar o tempo de comercialização. O desempenho e a capacidade do sistema e as capacidades preditivas das ferramentas agregam valor a todos os produtos que desenvolvemos.” —Eric Morales, engenheiro sênior, Ping Golf
Resultados
O utilitário da Ping está ajudando a empresa a continuar a trazer produtos inovadores de alta qualidade para o mercado rapidamente. “A simulação cria produtos melhores”, diz Morales. “O novo utilitário tem o mesmo número de nós de computação que o nosso sistema de HPC anterior, mas mais que o dobro de núcleos. Com esse desempenho, podemos obter resultados de simulação até 4 ou 4,5 vezes mais rápido para um único trabalho. Podemos executar vários trabalhos simultaneamente e obter esses resultados mais rapidamente. Reduzimos o risco e a variabilidade de projeto no desempenho do produto, porque temos mais tempo para iterar e melhorar a qualidade e a inovação sem atrasar o tempo de comercialização. O desempenho e a capacidade do sistema e as capacidades preditivas das ferramentas agregam valor a todos os produtos que desenvolvemos.”
Morales observa que o sistema está promovendo a criatividade e a produtividade. “Estamos experimentando mais, agora que temos acesso a este sistema mais amplo”, diz Morales. “Com o desempenho e as ferramentas de simulação no utilitário, podemos executar diferentes tipos de simulações e vários tipos de análise ao mesmo tempo. Não precisamos esperar até que outro trabalho seja concluído, por isso estamos obtendo muito mais produtividade. Estamos vendo loops de feedback mais rápidos para os engenheiros, e estamos fazendo muito mais com os mesmos recursos humanos.”
Bubba Watson, bi-campeão Masters, joga com o novo driver PING G425.
A capacidade de executar o pré- e o pós-processamento no nó principal aumenta o impacto do sistema. “Ser capaz de visualizar e realizar o pós-processamento sem a necessidade de primeiro mover grandes conjuntos dados para uma estação de trabalho pode economizar horas todos os dias”, diz Morales. “Podemos alimentar os resultados para os desenvolvedores e designers imediatamente, e eles podem iterar seus designs mais rapidamente. Está tendo um impacto muito positivo em nossa produtividade de engenharia, melhorando a eficiência do design em até 50% em alguns casos.”
O utilitário e suas ferramentas de CAE estão ajudando a melhorar a qualidade do produto através da prototipagem virtual. “Nosso primeiro protótipo físico é, na verdade, a versão 7 por causa de toda a prototipagem virtual que fazemos”, diz Morales. “Podemos eliminar erros antes de chegarmos a esse primeiro protótipo físico, por isso é raro ver problemas relacionados à engenharia estrutural nos protótipos físicos.”
Quando você vê um produto que diz “Intel Inside”, você sabe que é resultado de muito esforço e tecnologia avançada. Queremos que nossos clientes se sintam da mesma forma em relação a nós. A simulação é o que impulsiona as novas tecnologias de tacos da Ping, e as tecnologias da Intel e da Altair fazem parte de cada um deles.” -Eric Morales, engenheiro sênior, Ping Golf
Ao usar o utilitário e as ferramentas de simulação, Morales diz que a Ping otimizou todo seu pipeline de desenvolvimento de produtos. “Reduzimos o risco de projeto porque podemos otimizar o projeto corretamente na primeira vez”, afirma Morales. “O tempo que economizamos não tendo que re-otimizar um projeto é tempo que podemos reinvestir em inovação futura. Melhoramos o tempo de desenvolvimento da solução e o tempo de comercialização, e temos mais recursos para inovação. Não podemos colocar um preço nisso.”
Quando a COVID-19 interrompeu os negócios, o utilitário ajudou a Ping a manter a produtividade da engenharia. Os sistemas HWUL já estavam configurados para os engenheiros enviarem trabalhos remotamente de seus desktops para o servidor. Como resultado, a transição para o trabalho em casa foi tranquila. O sistema HWUL no local está sendo aproveitado como um sistema de nuvem privada para aqueles que trabalham em casa. “Nós literalmente não precisamos fazer nada”, explica Morales. “O utilitário fica atrás de nosso firewall, e usamos nossa VPN para nos conectar remotamente e a GUI do HWUL para realizar o trabalho.”
As tecnologias Intel® dão à Ping uma base forte para adotar novos avanços em ferramentas e aplicações de HPC no futuro. “FEA e HPC se tornaram tão comuns em nosso trabalho cotidiano que nos esquecemos de como nossa empresa era sem eles”, diz Morales. “À medida que as ferramentas evoluem, assim também evolui a inovação de nossos produtos. À medida que aprendemos como fazer perguntas mais inteligentes, coisas como a aprendizagem de máquina nos ajudarão a otimizar nossos projetos mais rapidamente e a continuar a inovar.”
Além dos benefícios específicos, as tecnologias Intel® reforçam a promessa da marca da Ping de produtos sólidos baseados em inovações líderes do setor. “Quando você vê um produto que diz “Intel Inside”, você sabe que é resultado de muito esforço e tecnologia avançada”, diz Morales. “Queremos que nossos clientes se sintam da mesma forma em relação a nós. A grande maioria dos novos recursos de tecnologia da Ping são apoiados por uma base com soluções da Intel e da Altair.”
O novo driver G425 da PING já contribuiu para várias vitórias em todo o mundo.
A robusta solução da Ping é uma extensão dos relacionamentos colaborativos de longo prazo entre a Altair, a Dell EMC e a Intel. “Com os mais recentes processadores escaláveis Intel® Xeon®, o utilitário da Altair oferece um desempenho de computação mais alto em uma solução pronta para uso”, diz Kirti Devi, diretor de alianças globais de HPC da Intel. “Ele combina os recursos certos para um desenvolvimento de produtos e um tempo de comercialização mais rápidos. É empolgante ver empresas como a Ping aplicando nossas inovações para acelerar as percepções e obter um valor comercial tão impressionante.”
Ingredientes da Solução
- Servidores Dell EMC PowerEdge
- Processadores Intel® Xeon® Gold 6226R para computação
- Processadores Intel® Xeon® Silver 4214 para o nó principal
- Intel MKL
- Intel® AVX-512
- Utilitário físico Altair HyperWorks Unlimited
- Altair OptiStruct, Altair Radioss, e outros softwares de análise
- Altair PBS Works para agendamento de HPC e gerenciamento da carga de trabalho
- Warewulf para administração do cluster