フォーミュラ1の舞台裏

「ロイヤルレース」におけるコンピューターの役割を過小評価することはほとんど困難ではありません。 冗談でしょうか。今日のラップトップなしでは、車さえも手に入れることができません。 はい、これは完全に異なるスポーツであり、50年代のスポーツではありません。 ITテクノロジーはこの信じられないほどのスポーツの隅々まで浸透し、戦闘機に似たマシンを作成し、ドライバーを実際のパイロットにしました。 想像してみてください。数台の冷蔵庫ほどの大きさの印象的なスーパーコンピューターは、エンジニアが数時間であらゆるユニットの数十のデザインを整理し、「プリントアウト」に最適なものを選択できるようにします。 「旅行」データセンター、防弾ラップトップ、数百ミリ秒のデータを数百ミリ秒の車のセンサーから収集してから数ミリ秒で実行しているデータサーバーに配備されたモバイルサーバー。 これがすべてフォーミュラ1の現実の世界です。このスポーツで他に何が非常に重要か知っていますか? チーム そして今日、デルとインテルのチームがどのようにCaterhamチームがF1レースの驚くべき世界に適切に参入するのを助けたかについてお話したいと思います。



劇場はハンガーから始まります





そしてレーシングカーの作成-デザインを。 通常、チームは最初のスケッチからエンジンを始動するまでに9か月のハードワークを必要としますが、2009年の秋には、キャサラムが負けたコースを離れる機会を与えませんでした。 チームはバーレーンでの新しいシーズンの最初のレースに参加するための「青信号」を受け取りました。つまり、すべてのことをするのに22週間しかありませんでした。 先を見据えて、このストーリーには「ハッピーエンド」があり、チームは「2010年シーズンの新人ベスト」というタイトルを獲得したとしましょう。 しかし、それはすべてケンブリッジの部屋の一つ、「青い部屋」で始まりました。

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一般的に、タイトルはハリー・ポッターの冒険についての別の本に引き付けられます:)が、歌から言葉を消すことはなく、部屋は本当にそれと呼ばれます。 それはすべて、その中にあるデル大学のスーパーコンピューターからのバックライトについてです。 このHPCクラスターは、高性能コンピューティングの真のベテランであり、生物学、化学、天文学、そしてもちろん物理学(亜原子粒子のCERN計算で使用される)の境界で注目されています。 仕事はただ巨大だったので、それは新しく発見されたレーシングチームが必要とするようなマシンでした。 実際、スーパーコンピューターの計算能力を備えていても、Caterhamはそのタスクを大幅に促進しませんでした。 大学のクラスターを完全にお金でリースすることは不可能であるため、ケンブリッジの「部屋」のパワーを独自のスーパーコンピューターが設計および構築されるまで使用するという強い意志がありました。 しかし、並行して、車の設計だけでなく、プロジェクトの実現にも時間が必要な有資格のCFDエンジニアを見つける必要がありました。 このすべてが2009年のかなりの冬を「愛好家」に提供しました。チームはスーパーコンピューターの近くにほぼ定住しました(実際、彼らは近くの大学施設の1つを借りました)。 Caterhamの「強迫観念」は非常に伝染性が高かったため、長年の高性能Dellシステムとの「コミュニケーション」に基づいた一部の大学スタッフは、同社の技術サポートとともに、チームのニーズに合った独自のクラスターの開発を支援しました。 その結果、「獣」はもちろん大学のものよりも控えめであることが判明しましたが、同時にチームは価格/ニーズの点で最適でした。 2台のスーパーコンピューターを比較すると、「オンボード」で3,584コアの2010ケンブリッジHPCモデルは、Caterham(1,488コア)の5倍の性能を発揮しました。 最後の1つを知ってください。

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真の魔術師は彼のすべての秘密を決して明かしません。 したがって、微妙な技術的ポイントはコメントに記載されています。 一般に、Caterhamスーパーコンピューターは186台のDellサーバーで構成され、各サーバーにはIntel Xeonベースの8つのIntel CPUが搭載されています。 クラスターが実行するすべての計算を視覚化する「コンピューティングパワー」を担当する3つの大規模サーバー。

通常、最終結果は、画像、ビデオ、またはグラフの形式で分析のためにエンジニアに提供されます。 そうでなければ、数十億の数と方程式の無限の流れを見つめながら、「マトリックスを再生する」必要があります。 一般に、F1で最も頻繁にこのようなクラスターは同じ使命を果たします:それらは計算流体力学の問題を解決するために使用されます。 つまり、車のさまざまな要素が空気力学に及ぼす影響をモデル化する役割を担っています。 約10年前、エンジニアはそのようなアプローチを夢見ることしかできませんでした。 新しい部品を手作業で作成し、風洞でテストする必要がありました...そしてこれは、いずれかのオプションを試すためだけです。 結果をモデル化するのに数時間かかります。 17時間の「稼働」日では、クラスターは約8億の「単位」のソースデータを使用して約100億の計算を実行します。



実際、休息の問題はありません。ソリューションはほぼ一年中、24時間365日稼働しています。 例外は8月の2週間で、すべてのチームが火の玉での作業を禁止されています。 鉄の主要なアップグレード、更新、および診断が行われるのは最近です。 残りの日には、これを行う時間はありません(ただし、緊急の必要がある場合は、「プライベートな会話」のために186台のサーバーのいずれかを引き出すことができます)。



さらに、技術が突然仕事を終えることを好まないことは誰にとっても秘密ではありません。 スーパーコンピューターについて何が言えますか。 停電時にCaterhamクラスターの状態を維持するために、60個の24ボルトバッテリーが使用され、最大負荷で最大12分間バッテリーを保持できます。



しかし、このスーパーコンピューターがどれほどうまく機能していても、彼はF1チームにあと1年しか残っていません。 実際、このプロジェクトは2010年4月に開始されたため、「ロイヤルレース」の伝統によると、ITパークのライフサイクルは3年以内です。 そして今、チームは新しいデルのソリューションに注目しています。 願望は単純です:より速く、よりコンパクトで、よりエネルギー効率が良い。 計算数で言えば、現時点でクラスターが「CFD作業」に約17時間を必要とする場合、新しいソリューションは10の同じ量に対処する必要があります。



「フィールド」ワーク





「IT-shnost」F1レーシングチーム全体がスーパーコンピューターで終わるとは考えないでください。 いいえ、いや、これは氷山の一角にすぎません。より正確には、イギリスにある開発センターです。 しかし、レースはほぼ一年中開催されます。 そして、これは「後部で」機器がさらに興味深いことを意味します。

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Caterhamチームのモバイル技術の中核であるこのモバイルラックをご紹介します。 60人に快適な仕事を提供する20台の仮想サーバーを搭載した一種の「マンオーケストラ」。 彼女はトラックで起こるほとんどすべてのことを担当しています。 たとえば、レース中にすべてのテレメトリーの処理が編成されるため、エンジニアはその場で戦略を「調整」し、車を調整できます。 「ハーフラック」のもう1つの重要な要素(名前は「クラシック」ラックの寸法との比較に由来することを理解する必要があります)は、その容量と「スループット」です。 実際、2つのレース(資格+レース自体)のそれぞれについて、約20ギガバイトのデータを受け入れ、イギリスの「シンクタンク」にリダイレクトする必要があります。 ラックの「構成」の詳細については、図を参照してください。

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ニュアンスに目を向けます。 まず、フォーミュラ1では、「鉄」に関連するすべてのものが、「サイズが重要」という言葉に直接従属しています。 実際、もちろん、サイズだけでなく重量もあります。 普通の人にとって、「王室のレース」で何かを運ぶことがどれほど高価なのか想像することさえ難しい。 1 kgの重量の輸送コストは通常​​約100ドルです。 これに20の動きを掛けると、チームが言葉のあらゆる意味で可能な限り自分の人生を「明るく」することを好む理由が明らかになります。 おもしろいですが、安定したラック操作を提供するUPSは重量が優れています。 それでも、「持ち運びのしやすさ」は「現場」の機器に適用される要件の1つにすぎません。 耐衝撃性、振動保護、および悪天候下での作業能力に特に注意が払われています。 はい。強力な冷却システムを備えた清潔なサーバールームを手元に置いている場合、どのような問題が発生する可能性がありますか。 しかし、残念なことに、このすべてが砂漠ではそうではありません。 ほこり、汚れ、砂、昆虫-これは、サービスエンジニアがここでしばしば直面しなければならないことです。 それにもかかわらず、週末の間、機器は2つの火球から同時にデータを取得し、それらを処理のためにデータセンターに送信し、レースの60人のエンジニア、マネージャー、および「戦略家」の作業に必要な結果を同時に出力します。 1.5メートルの「ブラックボックス」に適していますよね。



さて、レースに関与する最小のITユニットについて話す前に、インフォグラフィックで収集された小さな結果をまとめましょう。

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そして今、動物園のフィニッシュラインで





最後に、ワークステーションに行きました。 Dell Precision M4600-2010年からCaterham F1チームで使用されているのは、このモデルであまり一般的ではないラップトップです。 技術仕様については、次の投稿で詳しく説明します。 それでは、「なぜ?」という質問について考えてみましょう。 なぜこれらのラップトップはフォーミュラ1で使用されるのですか



答えは簡単です。普通のラップトップは、車のエンジンを始動する段階でも「死のブルースクリーンの谷」に行きます。 ノイズレベルは140デシベルに達し、付随する振動と相まって、SSDディスクを使用する必要性を明確に述べています。

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また、レースは世界中でほぼ一年中行われることを忘れないでください。 これは、スペインの鈍い秋、アブダビの暑さ、バーレーンの砂風、マレーシアの湿度80%など、あらゆる気象条件でラップトップが正常に動作することを意味します。



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