Resumen Ejecutivo
Conocido por su trayectoria de innovación, el líder de equipos de golf Ping necesita capacidades de HPC para hacer avanzar su amplia línea de productos. Dado que sus servidores anteriores se aproximaban al final de su vida útil, Ping implementó el dispositivo físico Altair HyperWorks Unlimited (HWUL) equipado con procesadores escalables Intel® Xeon®. El dispositivo ofrece resultados hasta 4,5 veces más rápidos que el sistema de HPC anterior de Ping y duplicó la eficiencia de diseño en algunos casos1 Cuando el coronavirus obligó a los empleados a trabajar desde casa, Ping utilizó el diseño flexible del dispositivo para convertir rápidamente su infraestructura física en una nube privada.
Desafío
Ping es una empresa familiar con una gran presencia en el mundo del golf y una reputación bien merecida por su innovación. La empresa radicada en Phoenix se fundó en 1959, cuando Karsten Solheim, ex ingeniero de GE e innovador legendario, creó un nuevo tipo de putter. El nombre de la empresa se debe al sonido que produce el palo de golf al golpear una pelota. En 1962, Ping obtuvo su primera victoria con uno de sus palos de golf en la Asociación de golf profesional (Professional Golf Association, PGA).
Casi 60 años después, Ping continúa liderando la industria de equipos de golf. Al 27 de julio de 2020, los jugadores que utilizaron drivers Ping llevaban ganados más torneos en el PGA Tour 2020 que los que usaron palos de cualquier otra marca. La tecnología Turbulator de Ping, inspirada en las características de diseño de los aviones y semicamiones, ayuda tanto a los profesionales como a los jugadores inexpertos de golf a golpear la pelota más lejos, con mayor velocidad y control. Basándose en el biomimetismo, Dragonfly Technology ayuda a la empresa a ofrecer cabezales de coronas (la superficie superior del cabezal de los palos de golf) ultra delgados y livianos. Estos cabezales aumentan la tolerancia al error y ayudan a compensar los swings en los que se golpea la pelota fuera del centro. Incluso las bolsas de golf Ping cuentan con un diseño de avanzada lo suficientemente resistente para permanecer en la cajuela de un coche expuesto al calor por horas.
Los avances de Ping requieren un análisis similar de los ajustes de optimización de diseño que se realizan en el desarrollo de los vehículos y las naves espaciales. Los desarrolladores utilizan una variedad de software de simulación y análisis habilitados mediante HPC como ayuda. Se basan en la dinámica de fluidos computacional (CFD) para reducir el arrastre aerodinámico y optimizar el flujo de aire sobre los drivers. Utilizan el análisis de elementos finitos (FEA) para crear palos resistentes y de alta calidad y llevarlos al mercado más rápido. Usan el análisis de materiales para ayudar a desarrollar materiales innovadores. Y ejecutan análisis acústicos para asegurarse de que los cambios de diseño no afecten el sonido de ping deseado cuando el palo golpea la pelota.
Como Eric Morales, ingeniero de simulaciones sénior de Ping explica, “No hacemos trucos. Hacemos ciencia. Trabajamos constantemente para innovar en límites cada vez más estrechos y cumplir con los tiempos programados. Si la introducción de un producto en el mercado se retrasa porque no se identificó la causa raíz de un problema, el costo del retrabajo y los ingresos perdidos pueden ser abrumadores.”
Solución
Ping comenzó a utilizar herramientas de ingeniería asistida por computadoras (CAE) en desktops equipadas con procesadores Intel® para respaldar su afán de innovar. En 2005, la empresa se dio cuenta de que necesitaba el desempeño y la capacidad de un sistema de HPC. Ping implementó una supercomputadora Cray XT de 12 núcleos equipada con procesadores Intel® Xeon® ese mismo año. En 2013, la empresa se actualizó con una plataforma personalizada de 48 núcleos, también equipada con procesadores Intel® Xeon®. Los dos sistemas se ejecutaban con software de CAE de Altair.
Cuando el sistema personalizado se estaba volviendo obsoloto, Ping seleccionó otra plataforma equipada con procesadores escalables Intel® Xeon®. Después de 15 años de experiencia con tecnologías de HPC Intel, Morales dice que la opción de una solución basada en procesadores Intel® fue sencilla. “Los procesadores Intel se integran a la perfección a todo lo que estamos tratando de hacer y son muy confiables”, indica. “Nos proporcionan una base fuerte: una estructura fundamental sólida para todo lo que hacemos”.
Ping seleccionó el dispositivo físico HyperWorks Unlimited (HWUL) de Altair, un dispositivo de HPC totalmente preconfigurado basado en una plataforma de Dell EMC con procesadores Intel® Xeon® Gold. Estos procesadores proporcionan una memoria de alta velocidad y gran capacidad para ofrecer un excelente desempeño para las exigentes cargas de trabajo de CAE de Ping. Los desarrolladores de Altair utilizaron la Biblioteca central de matemáticas Intel® (Intel® MKL) y aprovecharon Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512) para optimizar el desempeño de sus aplicaciones exigentes
La tecnología Intel que utilizamos ha sido de gran valor para Altair. (...) Podemos crear un sistema con la confianza de que el cliente tendrá un excelente desempeño con nuestras herramientas de software. Podemos implementar el sistema con seguridad, sabiendo que tendrá un buen desempeño por muchos años sin causar una carga de soporte importante”. —Rick Watkins, director de soluciones de nube y dispositivos de Altair.
Además de los recursos basados en los procesadores Intel® Xeon® Gold, el dispositivo HWUL cuenta con un nodo principal equipado en un procesador Intel® Xeon® Silver. Este nodo hospeda el portal web Altair Access, se encarga de la programación de las cargas de trabajo y el aprovisionamiento de hardware, y funciona como controlador del almacenamiento dedicado del clúster. El nodo principal también ejecuta herramientas de visualización que les permiten a los usuarios iniciar resultados de simulación posteriores al procesamiento ni bien se completa una simulación.
El dispositivo HWUL de Altair facilita la HPC para las pequeñas y medianas empresas como Ping. “El hardware es adecuado para nuestro trabajo”, dice Morales. “Contamos con el desempeño necesario para ejecutar otros análisis en segundo plano. Tenemos la flexibilidad de ampliar el dispositivo agregando capacidad al servidor. Podemos acceder a todo el software de Altair, además de a un creciente número de aplicaciones de terceros. Y disfrutamos de los beneficios de costos del modelo de licencias integral de Altair”.
Las tecnologías Intel también ofrecen valor para Altair como desarrollador de soluciones. “La tecnología Intel que utilizamos ha sido de gran valor para Altair”, indica Rick Watkins, director de soluciones de nube y dispositivos de Altair. “Su desempeño consistente y la sólida integración con otras tecnologías necesarias, como Intel® Message Passing Interface e Intel AVX-512 son valiosas tanto para nosotros como para nuestros clientes. Podemos crear un sistema con la confianza de que el cliente tendrá un excelente desempeño con nuestras herramientas de software. Podemos implementar el sistema con seguridad, sabiendo que tendrá un buen desempeño por muchos años sin causar una carga de soporte importante”.
La simulación permite crear mejores productos. (...) Reducimos los riesgos de diseño y la variabilidad del desempeño de los productos, porque tenemos más tiempo para iterar y mejorar la calidad y la innovación sin demorar el tiempo de comercialización. El desempeño y la capacidad del sistema, así como las capacidades predictivas de las herramientas de las herramientas, agregan valor a cada producto que desarrollamos”. —Eric Morales, ingeniero sénior, Ping Golf.
Resultados
El dispositivo de Ping está ayudando a la empresa a continuar comercializando productos innovadores de alta calidad rápidamente. “La simulación permite crear mejores productos”, dice Morales. “El dispositivo nuevo tiene la misma cantidad de nodos informáticos que nuestro sistema de HPC anterior, pero más del doble de núcleos. Con ese desempeño, podemos obtener resultados de simulaciones hasta 4 o 4,5 veces más rápido para un solo trabajo. Podemos ejecutar varios trabajos a la vez y obtener esos resultados más rápido. Reducimos los riesgos de diseño y la variabilidad del desempeño de los productos, porque tenemos más tiempo para iterar y mejorar la calidad y la innovación sin demorar el tiempo de comercialización. El desempeño y la capacidad del sistema, así como las capacidades predictivas de las herramientas de las herramientas, agregan valor a cada producto que desarrollamos”.
Morales observa que el sistema está fomentando la creatividad y el rendimiento. “Ahora que tenemos acceso a este sistema más grande, estamos experimentando más”, indica Morales. “Con el desempeño y las herramientas de simulación del dispositivo, podemos ejecutar diferentes tipos de simulaciones y varios tipos de análisis al mismo tiempo. No tenemos que esperar hasta que se haya completado otro trabajo, lo que nos permite tener un desempeño mucho mayor. Estamos teniendo ciclo de retroalimentación más rápidos para los ingenieros, y estamos pudiendo hacer mucho más con los mismos recursos humanos”.
Bubba Watson, doble campeón de Masters, y juega el nuevo driver PING G425.
La capacidad de realizar el procesamiento previo y posterior en el nodo principal contribuye al impacto del sistema. “Poder hacer la visualización y otros procesamientos posteriores sin tener que mover grandes conjuntos de datos a una estación de trabajo primero puede ahorrar horas cada día”, dice Morales. “Podemos enviar los resultados a los desarrolladores y diseñadores de inmediato para que puedan iterar sus diseños más rápidamente. Está teniendo un impacto muy positivo en nuestra productividad de ingeniería; en algunos casos, mejora la eficiencia de diseño hasta en un 50 %”.
El dispositivo y sus herramientas de CAE están ayudando a mejorar la calidad de los productos a través de la creación de prototipos virtuales. “En realidad, nuestro primer prototipo físico es la versión 7, debido a todos los prototipos virtuales que hacemos”, indica Morales. “Podemos eliminar los errores antes de llegar a ese primer prototipo físico, por lo que es raro que tengamos problemas relacionados con la ingeniería estructural en los prototipos físicos”.
Cuando uno ve un producto que dice 'Intel Inside', sabe que se ha invertido mucho trabajo duro y tecnología avanzada en él. Queremos que nuestros clientes tengan esa misma imagen de nosotros. La simulación es lo que impulsa las nuevas tecnologías de palos de Ping, y las tecnologías Intel y de Altair son parte de cada uno de ellos”. -Eric Morales, ingeniero sénior de Ping Golf.
Morales explica que mediante el uso del dispositivo y las herramientas de simulación, Ping logró simplificar todo su canal de desarrollo de productos. “Reducimos el riesgo de diseño porque podemos optimizar el diseño directamente la primera vez”, indica. “El tiempo que ahorramos al no tener que volver a optimizar un diseño es tiempo que podemos invertir en innovaciones futuras. Mejoramos el tiempo para llegar a la solución y el tiempo de llegada al mercado, y tenemos más recursos para la innovación. Es algo que no tiene precio”.
Cuando la COVID-19 interrumpió las actividades comerciales, el dispositivo ayudó a Ping a mantener la productividad de ingeniería. Los sistemas HWUL ya estaban configurados para que los ingenieros envíen trabajos de forma remota desde sus desktops al servidor. Como resultado, la transición al trabajo desde la casa se llevó a cabo sin problemas. Ahora, el sistema HWUL local se está utilizando como sistema de nube privada para quienes trabajan desde casa. “Literalmente, no tuvimos que hacer nada”, explica Morales. “El dispositivo permanece tras nuestro firewall y utilizamos nuestra VPN para conectarnos de forma remota y la GUI de HWUL para ejecutar los trabajos”.
Las tecnologías Intel® les ofrecen a Ping una base sólida para adoptar más avances en las herramientas y las aplicaciones de HPC en el futuro. “El análisis de elementos finitos y la computación de alto desempeño se han vuelto tan habituales en nuestro trabajo diario que olvidamos como era nuestra empresa sin ellos”, indica Morales. “A medida que las herramientas evolucionen, también lo hará la innovación de nuestros productos. Y en la medida que aprendamos a realizar preguntas más inteligentes, cosas como el aprendizaje automático nos ayudarán a optimizar nuestros diseños más rápido y a seguir innovando”.
Más allá de los beneficios específicos, las tecnologías Intel refuerzan el compromiso de la marca de los productos sólidos de Ping respaldados por innovaciones líderes de la industria. “Cuando uno ve un producto que dice 'Intel Inside®', sabe que se ha invertido mucho trabajo duro y tecnología avanzada en él”, dice Morales. “Queremos que nuestros clientes tengan esa misma imagen de nosotros. La gran mayoría de las características tecnológicas nuevas de Ping están respaldadas por una base de soluciones de Intel y Altair”.
El nuevo palo G425 de Ping ya ha contribuido a varias victorias en todo el mundo.
La solución sólida de Ping es el resultado de relaciones de colaboración de larga data entre Altair, Dell EMC e Intel. “Equipado con los últimos procesadores escalables Intel® Xeon®, el dispositivo de Altair ofrece un mayor desempeño informático en una solución integral”, indica Kirti Devi, director de alianzas internacionales de HPC de Intel. “Combina las capacidades adecuadas para obtener un desarrollo y un tiempo de comercialización más rápidos. Es interesante ver cómo empresas como Ping aplican nuestras innovaciones para acelerar el tiempo para obtener perspectivas y obtener un valor comercial tan sorprendente”.
Componentes de la Solución
- Servidores Dell EMC PowerEdge
- Procesadores Intel® Xeon® Gold 6226R para informática
- Procesadores Intel® Xeon® Silver 4214 para el nodo principal
- Intel® MKL
- Intel® AVX-512
- Dispositivo físico HyperWorks Unlimited de Altair
- Altair OptiStruct, Altair Radioss y otros productos de software de análisis
- Altair PBS Works para la programación de HPC y la administración de cargas de trabajo
- Warewulf para la administración de clústeres