글로벌 시뮬레이션 선도 기업 앤시스(Ansys)가 엔비디아(NVIDIA), 볼보자동차(Volvo Cars)와 협력해 공기역학(Aerodynamics) 시뮬레이션 분야에서 우수한 성과를 달성했다고 24일 밝혔다.
앤시스는 엔비디아 블랙웰(NVIDIA Blackwell) GPU 8개를 시뮬레이션 솔버에 활용하고 CPU 코어를 메싱에 적용한 결과, 전체 시뮬레이션 실행 시간을 기존 24시간에서 6.5시간으로 단축했다.
이번 성과는 반복적인 설계 작업을 가능케 하며, 배터리 전기차(BEV) 최적화 연구를 더욱 심도있게 지원하고 개발 기간 단축과 시장 출시 속도 가속화에 기여할 전망이다. 또한, 이번 협업은 자동차 산업을 비롯한 항공우주, 모터스포츠, 소비자 전자제품 등 정밀한 유체 흐름 시뮬레이션이 요구되는 다양한 산업 분야에서 새로운 기준을 제시할 것으로 기대된다.
볼보자동차는 전기차 배터리 성능 향상을 위해 고성능 컴퓨팅(HPC)과 전산유체역학(CFD)을 적극 활용하고 있다. 특히, 전기차의 주행거리(EV Range) 향상에 큰 영향을 미치는 공기역학적 항력(aerodynamic drag)을 최소화하는 작업이 중요한 과제로 떠오르고 있는 가운데 이를 최적화하기 위해 정밀한 시뮬레이션이 필수로 요구된다. 그러나 고정밀(high-fidelity) 전산유체역학(CFD) 시뮬레이션은 상당한 시간과 연산 자원을 요구하며, 높은 비용이 소요되는 동시에 최적화 기회가 제한되는 한계점이 있다.
앤시스와 볼보자동차는 전기차 EX90의 에너지 효율성 및 주행거리 향상을 위해 앤시스 플루언트(Ansys Fluent)를 엔비디아 블랙웰 GPU 8개로 확장해 메싱에 1시간, 솔버에 5.5시간이 소요되는 최적화된 엔드 투 엔드(end-to-end) 워크플로우를 구현했다. 기존 2,016개의 CPU 코어를 사용해 동일한 시뮬레이션을 실행한 경우와 비교해 솔버 실행 시간이 2.5배 빨라진 것이다. 이러한 기술 결합은 볼보자동차가 CFD 시뮬레이션을 하루에 여러 차례 반복 실행하고, 다양한 설계 변수를 평가해 설계 최적화를 획기적으로 수행할 수 있도록 지원한다.
볼보자동차 CFD 기술 총괄 책임자 토르비욘 비르둥(Torbjörn Virdung)은 “앤시스 시뮬레이션을 활용하면 기존 방식보다 더욱 빠르게 설계를 최적화하고 가상 테스트까지 수행할 수 있다”며, “제품 효율성을 높이기 위해서는 우리가 사용하는 툴과 솔루션의 성능을 우선적으로 점검해야 한다”고 밝혔다. 또 “앤시스 플루언트(Ansys Fluent)는 매우 정밀한 분석이 가능한 데다, 엔비디아의 인프라를 통해 계산 속도까지 대폭 향상돼 다양한 설계 옵션을 더욱 빠르고 폭넓게 검토할 수 있어 결과적으로 우리가 최적의 차량 설계를 단기간에 구현할 수 있게 됐다”고 강조했다.
시뮬레이션 프로세스 속도가 빨라짐에 따라 볼보자동차는 배출가스 저감, 주행거리 연장, 효율성 향상 등 국제표준시험방식(WLTP)의 핵심 기준을 더욱 효과적으로 충족할 수 있을 것으로 기대된다.
앤시스 제품 부문 수석 부사장 셰인 엠스와일러(Shane Emswiler)는 “이번 사례는 GPU 기반의 시뮬레이션이 혁신을 촉진하고 제품 출시 기간을 단축할 수 있음을 보여준다”며, “정밀한 모델링과 빠른 연산 속도를 결합한 GPU 가속 시뮬레이션을 통해 고객은 보다 많은 시뮬레이션을 수행하고 최상의 성능을 가진 제품을 개발할 수 있다”고 말했다.
엔비디아 CAE EDA 및 양자 부문 수석 이사 코스타(Tim Costa)는 “앤시스와 볼보자동차의 이번 협력은 엔비디아의 최신 블랙웰(Blackwell) 인프라 솔루션이 지닌 뛰어난 성능과 확장성을 엔지니어링 시뮬레이션 분야에서 입증한 것”이라며, “엔비디아는 앤시스와 같은 소프트웨어 파트너사와 함께 컴퓨터 기반 엔지니어링의 미래를 선도하고 있으며, 전에 없던 뛰어난 성능과 높은 확장성을 제공해 고객들이 복잡한 엔지니어링 과제를 해결할 수 있도록 지원할 것”이라고 밝혔다.
한편, 앤시스는 지난 3월 18일부터 21일까지 미국 캘리포니아주 산호세에서 열린 엔비디아 ‘GTC 2025’에 참가해 첨단 물리 솔버와 다양한 기술 시연을 선보였다.
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