Nissan Motor beschleunigt Design und Entwicklung mit Oracle Cloud

Die Ingenieure von Nissan Motor setzen bei der Konzeption und Entwicklung von Fahrzeugen auf computergestütztes Engineering (CAE) und High Performance Computing (HPC) im großen Stil. Angesichts seines Ziels, bis zum Jahr 2050 klimaneutral zu werden und abgasfreie Fahrzeuge einzusetzen, erkannte das Unternehmen, dass es eine energieeffizientere Methode zur Erzeugung dieser enormen Rechenleistung benötigte.

In der Vergangenheit unterhielt Nissan, das am 26. Dezember sein 90-jähriges Jubiläum feierte, eigene On-Premises-Rechenzentren, um seine CAE- und HPC-Aktivitäten zu betreiben. Der Energieverbrauch dieser Infrastruktur wurde allerdings zu einem potenziellen Stolperstein für die Bemühungen zur Senkung des CO2-Ausstoßes.

„Der Energieverbrauch in unseren Rechenzentren war uns ein wichtiges Anliegen“, so Dai Matsubara, Senior Manager in der Abteilung Engineering und Design Systems des Unternehmens. „Außerdem führten starke Nachfrageschwankungen bei den Computerressourcen, die typischerweise während der Übergangsphase von Produktentwicklungsprojekten auftraten, dazu, dass diese teuren Computerressourcen teilweise mit geringer Kapazität betrieben wurden.“

Infolgedessen untersuchte die Geschäftsführung von Nissan, wie Entwicklungs- und Testaktivitäten in flexiblere und skalierbare Cloud-Computing-Umgebungen verlagert werden könnten. Damit wollte man dem technischen Personal ermöglichen, schnell auf dynamische Anforderungen zu reagieren und gleichzeitig den Energieverbrauch zu senken.

Die Neuausrichtung der Cloud-Strategie bringt Nissan auf die Überholspur

Zunächst testete das Technik-Team von Nissan Design- und Entwicklungsaktivitäten auf einer Hyperscale-Cloud-Computing-Plattform eines Anbieters mit einer Virtual-Machine-(VM-)Strategie. Die Virtualisierungsschicht führte jedoch zu Leistungsproblemen bei den umfangreichen Simulationen, die manchmal mehr als 1.000 Parallelen gleichzeitig umfassen.

Daher wandte sich das technische Personal von Nissan an Oracle, um einen Proof of Concept (POC) von Bare-Metal-Instanzen auf Oracle Cloud Infrastructure (OCI) durchzuführen. Im Gegensatz zu virtualisierten Instanzen bieten OCI Compute-Bare-Metal-Instanzen Nissan die gesamte Rechenleistung eines vollständig dedizierten Servers ohne Virtualisierungs-Overhead, die nach Bedarf für verschiedene kundenspezifische Anwendungen bereitgestellt wird.

OCI ist eine der ersten Public Clouds, die Bare Metal HPC in einem Remote Direct Memory Access-(RDMA-)Clusternetzwerk anbietet. Der POC bestätigte, dass OCI die Leistungserwartungen von Nissan übertreffen würde, und zwar zu einem Preis, der mit den VM-Services vergleichbar war, die Nissan zuvor mit dem anderen Cloud-Anbieter getestet hatte.

Die technischen Mitarbeiter von Nissan arbeiteten während der gesamten Migration mit Oracle zusammen – von der Definition der Anforderungen und der Anpassung der Funktionen bis zur vollständigen Projektimplementierung. „Der Migrationsprozess verlief absolut reibungslos“, so Matsubara. „Unsere internen Teams bauten schnell eine gute Arbeitsbeziehung zu den Support-Mitarbeitern von Oracle auf. Das Projekt dauerte nur etwa zwei Monate und verlief ohne größere Probleme.“

Verbesserung der Grafikleistung bei Bare Metal mit NVIDIA-GPUs

Nissan hat bereits mehr als 40 kundenspezifische CAE-Anwendungen, die von seinen Ingenieuren weltweit genutzt werden, auf OCI Compute Bare Metal Instanzen migriert.

In Spitzenzeiten können die Workloads Zehntausende von Kernen erfordern, die eine überragende Leistung und Flexibilität zu geringeren Kosten als in den On-Premises-Rechenzentren bieten. Die NVIDIA A10-GPUs, die in der virtuellen Desktop-Infrastruktur für jede CAE-Anwendung eingesetzt werden, liefern eine Bandbreite von 100 Gbit/s, was zu minimalen Latenzzeiten führt.

Die automatische Skalierung von OCI passt die Anzahl der Nissan-Recheninstanzen an, um in Zeiten hoher Nachfrage eine gleichbleibende Leistung für die Nutzer zu gewährleisten und gleichzeitig die Kosten in Zeiten geringer Nachfrage zu senken. Das technische Personal kann die erforderlichen Knoten automatisch in Betrieb nehmen und sie abschalten, sobald sie nicht mehr benötigt werden.

Die erhebliche Leistungssteigerung durch hochparallele Rechenvorgänge mit OCI beschleunigt nicht nur verschiedene Simulationen und verbessert die Produktivität der Ingenieure, sondern trägt auch zur Senkung der Kosten für Anwendungslizenzen bei. Einige der CAE-Anwendungen, die Nissan nutzt, werden auf Stundenbasis abgerechnet, und die Lizenzgebühren variieren je nach Anzahl der zugewiesenen CPU-Kerne. Mit OCI Compute Bare Metal ist die Anzahl der Simulationsläufe gestiegen – und zwar bei gleichbleibenden Lizenzkosten. Insgesamt ist die OCI-Lösung etwa 30 % kostengünstiger als die bisherige On-Premises-Umgebung von Nissan.

„Wir untersuchen bereits Möglichkeiten zur Nutzung von KI und ML, um die Zukunft der nachhaltigen Mobilität und innovativer Designs zu gestalten“, so Matsubara. „Wir werden uns in hohem Maße auf Oracle und OCI verlassen, um unser gewünschtes Ziel zu erreichen.“

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