"Znaczenie charakterystyki aerodynamicznej stale wzrasta w ostatnich latach i obecnie stanowi trzy czwarte wydajności samochodu wyścigowego", powiedział kilka lat temu Peter Sauber, założyciel i szef zespołu Sauber Petronas, szwajcarskiego zespołu Formuły 1. Zespół nazywa się teraz BMW Sauber. W wyścigach Formuły 1 charakterystyki aerodynamiczne są kluczowym czynnikiem i często różnicą między zwycięstwem a porażką jest ułamek sekundy. W celu realizacji swoich wymagających obliczeń aerodynamicznych, BMW Sauber korzysta z superkomputera Albert 3, który waży 38ton.
Jest on praktycznie członkiem zespołu pracującego nad rozwojem części pojazdu. 4224 procesorów strumieniowych, 8448 gigabajtów pamięci RAM oraz wydajności procesora rzędu 50,7 teraflopów, może zachwyci nawet najbardziej wymagających specjalistów branży IT. Przestoje systemu będą katastrofalne w skutkach, a więc zasilacz awaryjny (UPS) o wysokiej wydajności jest ochroną superkomputera Albert 3. BMW Sauber F1 Team otrzymał urządzenie UPS EATON 9395, który posiada niewielkie rozmiary i posiada optymalną odporność na uszkodzenia.
Dyrektor sportów motorowych BMW Dr Mario Theissen nie planuje budowy drugiego tunelu, lecz korzysta z oprogramowania CFD (obliczeniowej dynamiki płynów). Albert 3, razem z zespołem F1, obecnie bada ograniczenia technologii symulacji i mocy obliczeniowej, aby w pełni wykorzystać możliwości działania. Symulacja numeryczna przepływu, wizualizuje na komputerze prądy powietrza. Wirtualne testy i badania mogą rozwijać obiecujące kierunki rozwoju, tym samym oszczędzając czas i zmniejszając koszty przed przeprowadzeniem kosztownych badań nowych części w tunelu aerodynamicznym. Albert 3, nie może mieć spadków wydajności lub błędów, szczególnie w sytuacjach kryzysowych. Dla Mario Theissen’a, Albert 3 ma być narzędziem, na którym jego zespół może polegać bez ograniczeń, w każdym momencie.
Wymagająca sytuacja początkowa Demanding initial situation
BMW Sauber konkuruje w Formule 1 imponującymi występami od sezonu 2006. To samo dotyczy superkomputera Albert 3, który wspiera zespół rozwoju w zakładzie produkcyjnym w Hinwil, w Szwajcarii. Z 480 osób tam pracujących, 80 jest zatrudnionych przy pracy nad aerodynamiką. Albert 3 wykonuje obliczenia w modelu sieci zawierającej ponad 100 milionów komórek, żeby zaprojektować wszystko począwszy od przednich, tylnych i bocznych skrzydeł, przez układ chłodzenia hamulców, aż do silnika. Albert 3 może zakończyć dwanaście miliardów operacji obliczeniowych na sekundę. Jest on zainstalowany w piwnicy budynku tunelu aerodynamicznego w Hinwil, zajmuje ponad trzy piętra i waży 38 ton. Szwajcarska firma Dalco, z siedzibą w Wiedniu, nie tylko zaprojektowała komputer Albert 3, ale również jego poprzedników Albert i Albert 2. W połowie 2007 r., Albert 3 zwiększył czterokrotnie wydajność procesora i dwukrotnie pobór mocy do 350 kW. UPS jest mniej widocznym, ale niezbędnym członkiem zespołu, aby wszystkie 4224 procesory strumieniowe, w tym 8448 gigabajtów pamięci RAM, osiągnęły ich maksymalną moc obliczeniową: 50,7 TFlops, lub żeby bez ograniczeń, miały możliwość dostępu do ich potencjału. Do tego jest potrzebny potężny UPS. Poprzedni model UPS nie był zdolny do spełnienia nowych wymogów stawianych przez wzrost wydajności. UPS musi spełniać wszystkie wymagania firmy BMW Sauber między innymi: zapewnienie optymalnej efektywności energetycznej oraz bezawaryjność. BMW Sauber znaleźli idealnego partnera w Eaton: Eaton 9395, z jego modułową budową dla energooszczędnych operacji, spełnia wszystkie ich wymagania.
Imponujące rozwiązanie
Eaton w marcu 2007 r. uruchomił UPS 9395, system szczególnie mocny, niezawodny i energooszczędny. Dodatkową cechą tego UPS jest równoważenie obciążenia konstrukcji modułowej, który wykorzystuje skalowalne moduły zasilania. Dwa 225 kVA moduły UPS zapewniają ciągłą gotowość. Technologia podwójnej konwersji w UPS, zapewnia superkomputerowi Albert 3 ciągłą ochronę przed przerwami w dostawie prądu i przed nieprawidłowymi napięciami. Dodatkowym zabezpieczeniem jest trzeci nieobciążony moduł 225 kVA. Jeśli jeden z dwóch podstawowych modułów zostanie wyłączony, na przykład z powodu prac konserwacyjnych lub awarii zasilania, trzeci moduł zapewnia pełną ochronę zasilania i funkcjonalność bez ograniczeń. W ten sposób UPS zapewnia 99% dostępności. Inne porównywalne systemy wymagają UPS’a o zdolności rzędu 450 kVA oraz kolejnych 450 kVA dla dodatkowych operacji. Eaton 9395 pozwala zaoszczędzić BMW Sauber nawet do jednej czwartej kosztów związanych z zużyciem energii. 9395 z podwójną konwersją technologii online, oferuje ochronę przed szeregiem problemów z napięciem: wygładza i stabilizuje napięcie, jak również zapewnienia praktycznie czyste napięcie sinusoidalne. Technologia podwójnej konwersji również równoważy przepięcia i spadki napięcia do 25 procent, bez konieczności używania zintegrowanej baterii. W przypadku całkowitej awarii zasilania lub poważnych skoków napięcia, baterie są połączone bezpośrednio, bez wymaganego przejścia z systemów UPS z podwójną konwersją. Dzięki aktywnej korekcji współczynnika mocy wejściowej z prostownikiem technologii IGBT, Eaton 9395 jest w stanie osiągnąć współczynnik poboru mocy 0,99, dając w ten sposób prawie całkowite obciążenie mocy czynnej, a biernej jedynie minimalne. Kolejną korzyścią jest beztransformatorowe zaprojektowanie systemu: prostowniki IGBT zapewniają bardzo niskie stawki harmoniczne (THDI) od 3 do 5%. Minimalizuje to nieprawidłowości, takie jak zawartość harmonicznych mocy wejściowych. Całkowita wydajność urządzenia to 95 procent, Eaton 9395 jest bardzo wydajny - z niskimi stratami mocy i wydzielaniem ciepła, dzięki czemu BMW Sauber oszczędza na kosztach energii elektrycznej i klimatyzacji. Składniki UPS doświadczają znacznie mniej obciążeń, powodując zmniejszenie kosztów utrzymania i części zamiennych.
Podsumowanie
Eaton i BMW Sauber rozpoczęli planowanie nowych koncepcji UPS w sierpniu 2007. System został uruchomiony w grudniu 2007 roku. Dzięki temu oszczędza miejsce, które może wykorzystać do projektowania. Eaton 9395 może być zainstalowany bezpośrednio obok superkomputera Albert 3 w budynku tunelu aerodynamicznego. Eaton 9395 jest wyposażony w system kompaktowych trzy-komorowych akumulatorów, z odrębnymi bateriami dla każdego modułu UPS. BMW Sauber był bardzo zadowolony z dostawy i instalacji, jak również jakości usług firmy Eaton. Według raportów bieżących, Albert 3 jest także bardzo zadowolony z "jego" UPS.