Témoignage KND Sailing Performance
Pour nous, l’accroissement des performances de calcul a plusieurs incidences très directes : réduire les délais pour les projets de taille réduite à médiane, gagner en précision sur les projets qui le requièrent, et accéder à la visualisation sur des volumes de données conséquents. Mieux encore, nous pourrons augmenter les éléments intervenant dans la simulation, comme la possibilité d’intégrer les vagues dans nos modèles.
Dimitri Nicolopoulos
Cofondateur Sailing Performance
Grâce à l’émergence de serveurs et de workstations nouvelle génération, dotés de processeurs Intel Xeon et AMD EPYC, les entreprises spécialisées comme KND-Sailing Performance n’ont plus à choisir entre précision et performance. Aujourd’hui, elles peuvent bénéficier des deux pour optimiser leurs résultats.
Les avancées technologiques ont profondément transformé leur travail. Les machines récentes, qu’il s’agisse de processeurs Intel ou AMD, sont équipées de nombreux cœurs essentiels à leurs logiciels. A celà s’ajoutent les cartes graphiques GPU de nouvelle génération, qui jouent un rôle déterminant dans le calcul intensif. Ces GPU puissants complètent les CPU traditionnels.
Le calcul intensif : pilier de la simulation pour l’exploit sportif
Quand précision et performance se rencontrent
Grâce à l’émergence de serveurs et de workstations nouvelle génération, dotés de processeurs Intel Xeon et AMD EPYC, les entreprises spécialisées comme KND-Sailing Performance n’ont plus à choisir entre précision et performance. Aujourd’hui, elles peuvent bénéficier des deux pour optimiser leurs résultats.
L’expertise en optimisation des performances
KND-Sailing Performance est un cabinet d’études dédié à l’amélioration des performances dans le sport nautique. Selon Dimitri Nicolopoulos, cofondateur de l’entreprise, les avancées du calcul intensif révolutionnent les workflows et permettent de créer des bateaux champions.
Présentation de KND-Sailing Performance
Fondée en 2012 à Valence, en Espagne, l’entreprise est le fruit de l’expérience accumulée lors de la Coupe de l’America 2007. Suite à des changements majeurs dans cette compétition, Dimitri Nicolopoulos et ses associés — un Français, un Allemand et une équipe d’ingénieurs — ont décidé de mettre leur savoir-faire au service d’une clientèle plus large.
« Nous avons réinventé notre métier pour accompagner les projets les plus exigeants en matière de performance nautique », explique Dimitri Nicolopoulos.
Grâce aux machines dernière génération, l’entreprise dispose désormais de 128 threads, une puissance de calcul qui transforme en profondeur les méthodes de simulation et d’optimisation.
Un parcours d’excellence au service de la performance
Diplômé en mathématiques appliquées, Dimitri Nicolopoulos possède une riche expérience dans les compétitions de haut niveau :
- Coupe de l’America : Coordinateur de conception pour Areva Challenge et Deutsche Challenge.
- Jeux Olympiques de Pékin : Optimisation d’un bateau médaillé de bronze.
- Grand Prix de régates : Collaboration avec des équipes championnes du monde dans les catégories TP52 et IRC72.
- Courses au large : Support de concurrents pour le Vendée Globe et la Volvo Ocean Race.
Le rôle clé du calcul intensif
Le calcul haute performance offre à KND-Sailing Performance la possibilité de repousser les limites de la simulation :
- Précision accrue des modèles prédictifs.
- Accélération des processus d’optimisation.
- Réduction des délais d’analyse pour des performances maximales.
Créer un bureau d’études spécialisé : l’histoire de sailing performance
Comment avez-vous créé votre propre bureau d’études ?
Avant de fonder Sailing Performance, j’ai accumulé 15 ans d’expérience en calcul intensif dans l’industrie automobile. J’ai notamment travaillé sur le logiciel de simulation par éléments finis RADIOSS, l’un des trois principaux logiciels mondiaux pour la simulation de crash automobile avant son rachat par Altair Engineering.
Le secteur de la voile de haute performance fonctionne sur une logique proche du compagnonnage. Les équipes se forment et se dissolvent au gré des projets et des compétitions. J’avais l’ambition de rassembler un groupe d’ingénieurs experts pour marier deux types de savoir-faire :
- La connaissance théorique : la simulation numérique de performance sur ordinateur.
- La connaissance pratique : l’évaluation des performances des bateaux lorsqu’ils naviguent.
Cette démarche nous permet de maîtriser l’ensemble du cycle de conception-exploitation des voiliers de compétition.
En créant Sailing Performance, nous avons voulu proposer une approche unique, mêlant ingénieurs expérimentateurs et simulateurs. En 5 ans, notre équipe est passée de 3 à 8 personnes et nous intervenons aujourd’hui sur des projets internationaux avec une demande en croissance constante.
Qui fait appel à Sailing Performance ?
Nous travaillons avec deux types de clients principaux :
- Les architectes navals :
Lors des phases de conception de nouveaux bateaux, nous les aidons à tester leurs concepts et à confronter leurs idées à des simulations numériques réalistes, tant en hydrodynamique qu’en aérodynamique. - Les équipes de compétition :
Ces équipes cherchent à maximiser les performances de leurs voiliers lors de régates internationales de premier plan. Notre rôle est d’identifier et d’exploiter chaque potentiel de performance pour les aider à se démarquer.
Notre expertise : un parallèle avec l’industrie automobile et la Formule 1
Un parallèle avec l’industrie automobile et la Formule 1
Notre travail se décline en deux étapes principales :
- En amont : Nous effectuons des simulations avancées en hydro- et aérodynamique, à l’image des ingénieurs concepteurs de voitures ou d’avions.
- Pendant les régates : Nous réalisons un suivi précis des performances, similaire au rôle des équipes techniques en Formule 1, en mesurant, simulant et analysant les résultats en temps réel.
Certaines équipes vont même plus loin et nous sollicitent pour participer aux sales pitches avec leurs architectes afin de convaincre des clients potentiels.
Pourquoi choisir Sailing Performance ?
Notre bureau d’études propose une approche complète et innovante, combinant théorie, pratique et expertise de pointe. Grâce à notre équipe d’ingénieurs spécialisés, nous sommes en mesure d’accompagner nos clients dans la réalisation de projets de voiliers performants et compétitifs à l’échelle mondiale.
Combien de temps dure une mission d’analyse en ingénierie navale ?
La durée d’une mission d’analyse varie en fonction de sa complexité et de ses objectifs :
- Missions rapides : Certaines missions, comme les calculs de coque en mécanique des fluides, peuvent être finalisées en moins d’une semaine.
- Analyses de régate : Une saison typique comprend 5 régates, chacune durant environ 10 jours.
- Projets complexes : Par exemple, la conception du bateau Tango a nécessité 2 ans de travail.
En moyenne, pour des simulations exécutées sur de puissantes machines ou serveurs distants, il faut compter au minimum un mois.
Comment organise-t-on une mission d’ingénierie navale ?
L’organisation du travail s’articule autour de cycles précis :
- Phase sur l’eau : Accompagnement des équipages, navigation, mesures et analyses des paramètres clés.
- Inter-saison : Évaluation des améliorations possibles, comme l’ajout de voiles ou la modification de la quille.
Nous suivons souvent des bateaux sur plusieurs années. Chaque ingénieur gère en moyenne 3 bateaux sur des cycles allant de 1 à 5 ans. Sur des compétitions prestigieuses comme la Volvo Ocean Race, nous collaborons avec presque tous les concurrents. La confidentialité et l’étanchéité des projets restent des priorités absolues.
L'impact du calcul intensif sur les simulations navales
Le calcul intensif a révolutionné les simulations pour l’ingénierie navale. Dans les années 1990, les superordinateurs étaient inaccessibles financièrement pour des analyses appliquées au nautisme. Aujourd’hui, grâce aux avancées technologiques, les simulations couvrent des dizaines de scénarios variés :
- 200 points de mesure sont nécessaires pour évaluer la performance d’une coque dans différentes conditions de vent et de mer.
- Deux niveaux de CFD (mécanique des fluides numérique) sont utilisés :
- CFD à panneaux : Rapide, idéale pour des analyses préliminaires sur des serveurs locaux.
- CFD RANS : Précise, réalisée sur des serveurs distants avec 192 cœurs de calcul en parallèle pour des sous-matrices de 8 à 70 points.
Ces données permettent d’ajuster les matrices obtenues via les méthodes à panneaux pour des résultats plus fiables et optimisés.
Optimisation des calculs parallèles
Des supercalculateurs aux machines desktop, l'essor des supercalculateurs depuis les années 1980
Le traitement parallèle haute précision a franchi un cap dans les années 1980 avec l’arrivée des supercalculateurs Cray. Bien que ces technologies n’étaient pas initialement appliquées à des domaines comme la voile, des compétitions prestigieuses telles que la Coupe de l’America ont permis l’accès à des budgets conséquents et, par conséquent, à ces machines de pointe.
Avec l’avènement des machines parallèles équipées de processeurs Intel, le calcul intensif s’est peu à peu démocratisé. Aujourd’hui, nous opérons avec deux niveaux de serveurs :
- Local : mise au point et développement sur 40 cœurs.
- Remote : production exécutée sur des serveurs à distance.
Vers une démocratisation du calcul intensif sur desktop
Nous sommes à l’aube d’une révolution : des machines desktop ou deskside uniques, capables d’intégrer 128 threads. Cela ouvre la voie à une internalisation complète des calculs, tout en garantissant un niveau de précision élevé. Même si les modèles de simulation continuent de croître, l’augmentation des capacités matérielles offre une marge de progression inédite.
Cependant, la comparaison entre solutions remote et desktop/deskside demeure incontournable. En effet, les investissements diffèrent :
- Remote : coûts opérationnels (OPEX).
- Desktop/Deskside : investissements en capital (CAPEX).
Performance et maîtrise des coûts de calcul
Le coût horaire des serveurs remote est désormais similaire à celui des logiciels. Lors de la simulation d’un projet complexe, le test de dizaines de coques pour un même bateau peut générer plusieurs centaines de points de calcul. À environ 40€ par point, la facture peut rapidement grimper.
Pour rester compétitifs, nous avons développé une méthode hybride, combinant :
- Calcul par panneaux.
- Simulations RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes).
Cette approche nous permet d’optimiser le temps de calcul tout en respectant un budget maîtrisé, malgré une légère perte de précision.
L'impact des nouvelles technologies sur les workflows
Les avancées technologiques transforment profondément notre façon de travailler. Les machines récentes, qu’il s’agisse de processeurs Intel ou AMD, sont équipées de nombreux cœurs essentiels à nos logiciels.
Par ailleurs, les cartes graphiques GPU de nouvelle génération, telles que les séries Pascal et Volta, jouent un rôle déterminant dans le calcul intensif. Ces GPU puissants complètent les CPU traditionnels, même si leur utilisation varie selon les logiciels.
Évolution des workflows
Puissance locale vs clusters distants
Historiquement, les calculs nécessitant une précision extrême étaient confiés à des clusters distants, tandis que ceux traitant d’importants volumes de données étaient internalisés, mais avec une précision moindre en raison des limites matérielles.
Aujourd’hui, les machines modernes offrent une puissance locale accrue, réduisant cet écart. Cette évolution nous conduit à réévaluer nos workflows pour mieux exploiter ces nouvelles capacités technologiques.
L'impact des performances de calcul : gain de précision, rapidité et efficacité
Amélioration des capacités de calcul en local
L’augmentation de la capacité de calcul des machines disponibles dans nos locaux transforme radicalement notre métier. Les avantages majeurs incluent :
- Précision accrue des calculs : Grâce à des machines plus performantes, nous améliorons significativement la fiabilité des simulations.
- Vitesse de traitement optimisée : Les temps de calcul sont réduits, accélérant l’avancement de nos projets.
- Indépendance vis-à-vis des serveurs externes : Le traitement des données in situ réduit notre dépendance aux serveurs distants, améliorant ainsi notre autonomie et notre maîtrise des délais.
Maîtrise du planning et simplification des visualisations
La possibilité d’utiliser des machines locales élimine les contraintes de réservation de serveurs partagés. Bien que ces contraintes n’aient jamais été bloquantes grâce à nos infrastructures existantes, cette indépendance nous permet de :
- Optimiser notre planning : Une disponibilité immédiate des machines garantit un meilleur contrôle sur les projets en cours.
- Améliorer la visualisation des données : La récupération de résultats distants reste une problématique en partie non résolue. Disposer de l’ensemble des données localement facilite la visualisation immédiate, rendant les processus plus fluides et efficaces.
Des machines abordables pour le calcul intensif
Historiquement, la simulation par le calcul intensif était hors de portée en raison des coûts élevés des serveurs, de leur maintenance et de la consommation énergétique. Aujourd’hui, l’arrivée de machines performantes, abordables et économes en énergie change la donne.
Par exemple, disposer d’une capacité inédite de 128 threads nous ouvre des perspectives exceptionnelles en CFD (Computational Fluid Dynamics), où le parallélisme est roi.
Évolution de notre métier grâce au calcul intensif
Le renforcement de nos capacités de calcul présente des avantages concrets pour notre activité :
- Réduction des délais : Les projets de petite à moyenne taille sont traités plus rapidement.
- Gain de précision : Les projets nécessitant une modélisation fine bénéficient d’une précision accrue.
- Visualisation sur de grands volumes de données : L’accès aux résultats en local permet une visualisation immédiate et efficace.
Nouvelles opportunités pour nos simulations
Grâce à ces performances accrues, nous pouvons :
- Augmenter la complexité des modèles : Intégrer des éléments supplémentaires, comme davantage de simulations de vagues.
- Ajuster dynamiquement les paramètres : Optimiser les modèles pour affiner les résultats ou réduire les délais selon les besoins.
Un investissement rentable et bénéfique
En résumé, ces avancées élargissent notre palette de services, augmentant ainsi notre rentabilité. Investir dans des machines de calcul intensif performantes est un choix stratégique qui bénéficie à toutes les étapes de nos projets.
Le calcul intensif est une révolution pour notre métier : précision, rapidité, visualisation et maîtrise des projets sont désormais à notre portée.
Conclusion
La technologie au service de l’exploit
En combinant expertise métier et puissance du calcul intensif, Sailing Performance contribue à créer des champions du monde maritime.
Site web : Home – SailingPerformance