hpc en la industria alemana...simulación de procesos reales en la realidad virtual 13 modelo 3d de...

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HPC en la industria alemana

Dr José Gracia, HLRS, Stuttgart, Alemania

Seminario Industrial @ BSC

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Indice

• El centro HLRS y sus usuarios industriales

• Un ejemplo: RECOM Services

2Seminario Industrial @ BSC

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HIGH-PERFORMANCE COMPUTING CENTER STUTTGART (HLRS)


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HLRS

• Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart (HLRS)Centro de supercomputación de Stuttgart

• Asociado a la Universidad de Stuttgart• Uno de los tres centros nacionales existentes (JSC, LRZ).• Miembro fundador de PRACE

Configuración actual: HERMIT• > 113.000 cores• Rendimiento ~1PetaFlop/s


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La misión del HLRS

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Politica Sociedad

Ciencia Economia

Computación aplicada(Ciencia e Ingeniería)


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La región industrial de Stuttgart: investigación e ingeniería

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Turnover: 7,27 Bill. €Staff: 11.384

Turnover: 2 Bill. €Staff: 9.449





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“Joint-venture” publico y privado

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• Nombre: High Performance Computing Center for Academia and Industry (since 1995)• Acrónimo: hww• Socios:

– HLRS/University of Stuttgart (12.5%)– T-Systems & T-Systems sfr (40%)– Porsche AG (10%)– Estado de Baden-Württemberg (12.5%)– Otras universidades (25%)

• Propósito:– Hybrid Cloud– HPC Platform


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Uso industrial

• Bertrandt• Daimler• HMI• Insilico• Kärcher• Mahle• Porsche• RECOM• Transsolar


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CASO DE ÉXITO:RECOM SERVICES GMBH


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RECOM Services GmbH − área de negocio:

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Optimización de la combustión en centrales electricas de combustibles fósiles mediante

simulaciones asistidas por computador


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RECOM Services GmbH − clientes


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:: 12Seminario Industrial @ BSC

Esquema de la caldera de combustiónFire Side

Flue Gas:

NOx, CO, SOx, Unburnt Carbon, Particulate/Ash,CO2

Overfire Air Overfire Air

Fuel&

Air

Fuel& Air

Com

bust

ion

67 m

12 m

Heat Transfer

Water

Steam

Water-/Steamside

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Visualización de resultados de simulación

Simulación de procesos reales en la realidad virtual

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Modelo 3D de combustión

Programa: RECOM-AIOLOS

La optimización de la caldera conlleva:- Reducción de emisiones- Aumento de la disponibilidad y

eficacia de la caldera- Reducción en la producción de CO2


Simulación en supercomputadores:NEC-SX9 at HLRS

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RECOM-AIOLOS: Redimiento

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76

66

51

0

16

32

48

64

80

96

112

128

0 16 32 48 64 80 96 112 128

Spee

d-U

p

Number of CPUs/Cores

LinearParMA Optimized - Hybrid 4MPIx2OpenMPParMA Optimized - Pure MPIOriginal Application - Pure MPI

Incremento de velocidad del 49%


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Situación inicial

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Oxygen

[vol.-%, tr.]

Char

[kg/kg]

CO

[vol.-%, tr.]


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CO

[vol.-%, tr.]

Oxygen

[vol.-%, tr.]

Char

[kg/kg]

Solución óptima


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Resultados económicos

• Aumento de eficiencia de la planta de energía:– ahorro total de combustibles: 125.000 € por año– reducción de la emisión de CO2: 16.000 t por año

• RECOM ha conseguido contratos industriales de gran volumen para realizar optimizaciones similares -> nueva rama de negocio – Tratamiento termal de residuos urbanos

(Eisenmann, Holzgerlingen, Germany)– Conexión de una planta de captura y almacenamiento de carbono

con una central térmica de gas(Fichtner, Stuttgart, Germany)

– Transferencia de energía en intercambiadores de calor (Martin, Munich, Germany)

– ….


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Conclusiones

• El HLRS mantiene estrechas relaciones con la industria regional y nacional

• Gran parte del uso de nuestros sistemas se debe a los usuarios industriales mediante un joint-venture publico y privado (hww)– Los usuarios industriales mantienen acceso a los últimos

supercomputadores a precios muy econimicos– Estos ingresos benefician también a nuestros usuarios

académicos y de otros cuerpos públicos

Seminario Industrial @ BSC 18

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