Ils l’ont fait… Pourquoi pas vous ?

Des PME témoignent de l’influence sur leur croissance du passage à la simulation et au calcul intensif.

Nexio Simulation 

est une PME spécialisée dans la conception et l’édition de logiciels de simulation électromagnétique (naval, aéronautique, défense, automobile…)

L’accompagnement mis en place en région (Toulouse) par HPC-PME a permis à Nexio Simulation d’adapter son logiciel phare, CAPITOLE-EM, au calcul intensif. Nexio a en effet bénéficié de l’expertise de l’Institut de recherche en informatique de Toulouse, laboratoire de référence du CNRS en informatique et mathématiques appliquées, ainsi que de 30 000 heures de calcul sur les moyens du mésocentre régional de calcul CALMIP, rattaché à l’Université de Toulouse (http://www.calmip.cict.fr). Partenaire d’Equip@meso, Equipex 2010 coordonné par GENCI, CALMIP a également apporté un support technique pour améliorer les performances de calcul du logiciel.

Initié fin 2012, cet accompagnement a permis à l’entreprise de remporter deux contrats majeurs au Japon à peine un an plus tard. Il lui a également ouvert les portes de l’écosystème européen du calcul intensif. En effet, la société est aujourd’hui une des dix PME sélectionnées par le programme européen SHAPE de l’infrastructure PRACE, bâti sur le modèle de HPC-PME et fait également partie du projet européen Fortissimo (http://www.fortissimo-project.eu/) afin de déployer le logiciel CAPITOLE-EM sur une plateforme cloud commerciale.

HydrOcean

est une société issue et soutenue par le Laboratoire de Mécanique des Fluides de l’École Centrale Nantes (UMR ECN / CNRS).

HydrOcean propose des services d’aide à la conception dans le domaine maritime, à l’aide d’outils de simulation numérique innovants développés conjointement avec l’ECN, permettant de simuler avec précision et rapidité les phénomènes hydrodynamiques des plus simples aux plus complexes.

Les solutions que nous mettons en œuvre apportent à nos clients des gains de temps dans les phases de conception, une réduction des coûts d’études, une amélioration des performances de leurs produits et une réduction des risques de conception.

Pour répondre efficacement à nos clients, nous disposons de différents codes de calcul, en particulier SPH-flow. C’est code de calcul particulaire sans maillage (basé sur la méthode SPH) permettant de simuler des applications d’impacts hydrodynamiques de slamming ou de green water, de couplage fluide structure, de dynamique rapide, de corps en mouvements ou déformants, de géométries ultra complexes. Développé par HydrOcean et l’ECN, SPH-flow représente une nouvelle génération d’outils de simulation particulièrement innovante.

Il est aujourd’hui l’un des codes SPH les plus avancés en termes de fonctionnalités. Cependant, à précision équivalente, cette méthode peut parfois avoir un coût de calcul supérieur aux méthodes classiques – comme celle des volumes finis –, ce qui a longtemps limité son utilisation. Mais la parallélisation du code sur les supercalculateurs ouvre désormais de nouvelles perspectives.

Ainsi, dans le cadre du projet européen NextMuse [1], une efficacité de 95 % a été obtenue pour un calcul mettant en jeu 3 milliards de particules sur les 32 000 coeurs de la machine suisse Monte Rosa du CSCS (Swiss National Supercomputing Centre). Une  performance exceptionnelle qui rend aujourd’hui possible des simulations très compliquées, et ce dans des temps de calcul compatibles avec les contraintes industrielles.

Pour aller plus loin encore, HydrOcean est soutenu aujourd’hui par Genci, Inria et Bpifrance dans le cadre du dispositif HPC-PME pour utiliser SPH-flow sur des supercalculateurs dotés de processeurs graphiques (GPGPU) mais aussi pour accéder aux ressources de calcul de PRACE.

À la clé : réduire les temps de calcul d’un facteur 2, voire 10, et ouvrir de nouvelles perspectives d’applications industrielles dans les domaines de l’aéronautique, des transports, des procédés industriels ou encore de l’ingénierie biomédicale.

MUREX

 est un des leaders mondiaux dans le développement de progiciels de gestion de salles de marchés, emploie plus de 1300 personnes à ce jour, a une présence mondiale et compte parmi ses clients les banques les plus prestigieuses

Quand nous avons commencé à proposer des simulateurs financiers en 1986, nous avons apporté la révolution aux traders en leur installant sur leur PC un petit programme qui leur permettait de comprendre la valorisation  et les risques de leur portefeuille en temps réel alors qu’avant ils n’avaient accès qu’à des rapports journaliers calculés sur le mainframe de la banque. La taille des marchés, le nombre de transactions, les risques ainsi que la complexité des produits dérivés, des modèles mathématiques et des méthodes numériques utilisées pour les évaluer ont explosé.

Aujourd’hui il est devenu courant qu’une banque possède des milliers de cœurs pour faire tourner ses modèles. Les cartes graphiques viennent de nous donner un sursis dans cette course à la puissance mais il me semble urgent d’apprendre encore plus de l’expérience acquise sur les supercalculateurs pour passer les prochaines étapes en terme de calcul mais aussi en terme de stockage et de visualisation, deux sujets à peine appréhendés dans notre monde mais qui vont devenir primordiaux suite à l’augmentation exponentielle des résultats à analyser.

FREE FIELD TECHNOLOGIES

a été fondée en 1998 sous l’initiative de Jean-Pierre Coyette, actuel Directeur Technique et Jean-Louis Migeot, actuel Administrateur Délégué et est active dans le domaine de la simulation acoustique. Notre activité se divise en deux pôles : le développement de la suite de logiciels ACTRAN, outils de conception acoustique assistée par ordinateur ; la fourniture de services associés (études, formations, transfert de technologie et développements spécifiques).
Au fil des années, nous avons obtenu la confiance de nombreuses entreprises de renommée internationale actives dans divers secteurs industriels :- constructeurs automobiles : Renault, Peugeot, Fiat, BMW, Volkswagen, Daimler,General Motors, Ford, Nissan, Toyota, Honda, Mitsubishi ;- sous-traitants automobiles : Hutchinson, Saint-Gobain, Goodyear, Delphi, Visteon ;- constructeurs aéronautiques : Airbus, Rolls-Royce, General Electric, HoneywellAerospace, SNECMA, Aermacchi, Turbomeca, Liebherr Aerospace ;- autres: Germanischer Lloyd, Alstom, Bose.

Nous participons à de nombreux projets de recherche conduits par la Commission Européenne.
Notre chiffre a connu une croissance importante et constante, passant de 200.000 euros à 4.000.000 euros en quelques années. Après avoir ouvert une filiale à Toulouse en 2007, nous avons décidé de développer notre présence à l’étranger et de nous implanter à Tokyo en 2008 et à Detroit en 2009. Notre société compte aujourd’hui trente-trois employés.

La simulation numérique constitue bien souvent une réponse appropriées aux problématiques techniques rencontrées par nos clients et ceci pour différentes raisons : elles sont beaucoup moins onéreuses que la réalisation de maquettes et modèles d’essai et elles s’étendent sur une période beaucoup plus courte que les campagnes de tests et mesures effectuées sur les prototypes manufacturés. La conception virtualisée apporte en outre une réelle flexibilité dans le design industriel ainsi qu’une vue globale de l’efficacité des solutions apportées, caractéristiques engageantes sur les marchés fort concurrentiels où s’expriment nos clients.

La plateforme de calcul que nous visons est un cluster comportant 128 coeurs d’exécution et 8GB de mémoire vive par coeur, interconnectés via un réseau à hautes performances. Cette solution doit permettre la réalisation d’un calcul distribué entre les ressources disponibles, en utilisant les deux concepts suivants propres aux calculs haute-performance et à la distribution de tâches: MPI (Message Passing Interface) et multi-threading. Or d’un cluster à l’autre, l’architecture même diffère: nombre et modèle de processeurs, caractéristiques du réseau reliant les différents noeuds de calculs, solutions de stockage retenues etc. Et ces différences sont nécessaires puisqu’elles répondes aux besoins informatiques spécifiques de l’entreprise.

C’est en assurant une utilisation efficace des différentes ressources disponibles chez ses clients que FFT permet d’industrialiser ses solutions logicielles et d’intégrer ces dernières dans les processus de conception et de validation numériques des choix techniques opérés par ses clients. Ce challenge technique est redéfini chaque année afin de répondre aux besoins de nos clients traitant des systèmes de dimensions de plus en plus larges et contribue à l’expérience
grandissante de notre société dans le domaine du calcul hautes-performances.

C’est ainsi que différentes limites ont été repoussées cette année par Airbus. D’une part, un modèle complet de propagation acoustique d’un jet de moteur (en sortie de tuyère) a été résolu sur un cluster de 1024 processeurs en utilisant notre solution de calcul explicite dans le domaine temporel (ACTRAN DGM ; Discontinous Galerkin Method). D’autre part, notre solution de calcul dans le domaine fréquentiel (ACTRAN TM) a été mise à contribution pour la résolution
d’un problème de rayonnement acoustique d’un moteur à la deuxième fréquence de passage de pale (Blade Passing Frequency). Ce modèle réaliste à trois dimensions et à 7 millions de degrés de liberté a été résolu en 14 heures sur 256 processeurs.