引人注目:GPU 技術幫助 Volkswagen 汽車設計出抓人眼球的車輛外觀

作者 Danny Shapiro

NVIDIA、Amazon Web Services 與 Altair 攜手合作提供高效能的模擬工具。

拜 GPU 之賜,實用性十足的車輛設計不見得看起來就很呆板。

Volkswagen 汽車上個月開始採用最新的模擬和運算技術,針對燃油使用效率及車身樣式提出量身打造的設計流程。

需要多家業者共同努力,才能在難以捉摸的車輛外形與功能之間取得平衡。全球性大型科技公司 Altair 使用在 Amazon Web Services 雲端環境裡運行的 NVIDIA GPU,開發出計算流體力學(CFD)求解器,讓車廠可以在模擬環境中測試車輛設計的空氣動力學。

Altair 表示 Volkswagen 使用這套以 GPU 為基礎的系統,可以省下七成的硬體成本。在模擬和測量空氣動力學方面,只要使用當前所需時間的一小部分,便能執行完整的設計週期。

如此一來就可以同時兼顧燃油使用效率與設計元素。

簡潔的車身線條、更乾淨的排放

各大車廠都在努力提高旗下各車款的燃油使用效率,以降低整體排放量。美國環境保護局明令規定明年各車廠各車款的平均燃油使用效率,必須達到每加侖36.9英里或者更高的數字。

混合動力與電池電動車等突破性技術的出現,雖有利於推動汽車產業朝向達到這些更環保的目標,其它策略同樣也有助於延長燃油使用時間。

其中最主要的便是空氣動力學,改善車輛在空氣中的移動方式(降低風阻係數),汽車製造商就能大幅減少燃油使用量。

空氣動力學設計卻又不見得都能跟車身樣式及功能配合,像是賽車得靠著優異的空氣動力學來提升車速,但無法每天舒適地搭乘上下班。

在虛擬環境中進行測試

各車廠在新車型正式上路前,早就依靠模擬這項強大工具來測試新設計和技術。許多傳統形式的設計模擬工具在實際執行時的速度很慢,更難以同時成功設計出最佳的空氣動力學和車身樣式。

Volkswagen 在使用 Altair 的 ultraFluidX CFD 產品後,有效率地解決了設計時尚新車款時會遇到的一些重大難題。

Volkswagen 在旗下最受歡迎的車型之一 Volkswagen Jetta 上,試用了這套合作開發出的系統。利用在雲端環境裡運行之 NVIDIA V100 Tensor Core GPU 的 CFD 求解器,可以即時預測空氣力學的表現,這反過來又加快了設計模擬過程,更快地對多種設計進行測試。

「我們能夠在同一個時間裡運行兩百款不同的汽車形狀,要是使用我們目前的工具,一次只能運行幾款而已。」Volkswagen 汽車集團研究部門電腦輔助工程設計單位主管 Henry Bensler 說。

在 GPU 技術的助力下,Volkswagen 汽車的工程師就能夠在不失車輛美觀的前提下,提高模擬效果及產生出色的穩健性和效率。

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