Nvidia ra mắt nền tảng "Vật lý AI": Tăng tốc độ thiết kế xe hơi và máy bay lên 500 lần

Nvidia cho biết các công ty hàng không vũ trụ và ô tô hàng đầu đang tăng tốc đáng kể các nhiệm vụ kỹ thuật phức tạp nhờ sử dụng dịch vụ vi mô (microservice) DoMINO NIM mới, một phần của khung vật lý AI Nvidia PhysicsNeMo.

Theo công ty, sự kết hợp giữa điện toán tăng tốc bằng GPU, mô hình vật lý hỗ trợ bởi AI và các bản sao kỹ thuật số tương tác (digital twins) đang chuyển đổi cách các doanh nghiệp chạy mô phỏng cho máy bay, xe cộ và máy móc hạng nặng.

Nền tảng này cho phép "mô phỏng gần như thời gian thực" các hệ thống vật lý, rút ngắn đáng kể chu kỳ thiết kế và cho phép các kỹ sư khám phá không gian thiết kế rộng lớn hơn với độ chính xác cao hơn nhiều.

Nvidia khẳng định cấp độ tốc độ này "mở khóa những khả năng tăng tốc đáng kinh ngạc và mang lại cho các nhà cung cấp giải pháp sự tự do để khám phá các thiết kế đột phá ở quy mô và độ chính xác trước đây không thể tưởng tượng được".

Synopsys báo cáo tốc độ kỹ thuật tăng gấp 500 lần

Các công ty mô phỏng đã bắt đầu báo cáo những bước tiến vượt bậc. Ansys (một phần của Synopsys) đang sử dụng Nvidia PhysicsNeMo để đạt được tốc độ kỹ thuật tính toán nhanh hơn tới 500 lần.

Sự gia tăng hiệu suất này đến từ việc kết hợp tăng tốc GPU với các mô hình vật lý do AI điều khiển. Khung làm việc này cung cấp trạng thái ban đầu có độ chính xác cao cho các mô phỏng chất lỏng - một quy trình truyền thống vốn tốn kém và phải lặp đi lặp lại nhiều lần giúp cắt giảm thời gian chạy và nhân rộng hiệu suất.

Nvidia cho biết các mô phỏng chất lỏng có thể chạy "nhanh hơn tới 50 lần" khi sử dụng các công cụ tăng tốc GPU như Ansys Fluent, và việc sử dụng các mô hình PhysicsNeMo được huấn luyện trước cho trạng thái ban đầu sẽ nhân hiệu quả đó lên thêm 10 lần nữa.

Thiết kế hàng không vũ trụ thời gian thực

Các nhà sản xuất hàng không vũ trụ nằm trong số những người áp dụng sớm nhất. Northrop Grumman và Luminary Cloud đang áp dụng ngăn xếp tính toán tăng tốc của Nvidia vào thiết kế vòi phun động cơ đẩy tàu vũ trụ.

Bộ giải CFD (Động lực học chất lưu) được tăng tốc bởi CUDA-X của Luminary cho phép Northrop tạo ra một tập dữ liệu lớn để huấn luyện một mô hình vòi phun thay thế trên nền tảng đám mây của Luminary, được hỗ trợ bởi PhysicsNeMo. Điều này cho phép các kỹ sư nhanh chóng thử nghiệm hàng nghìn phương án thiết kế và xác định các cấu hình tối ưu.

Blue Origin cũng đang sử dụng PhysicsNeMo để hỗ trợ thiết kế các phương tiện không gian thế hệ tiếp theo. Khung làm việc này cho phép công ty kết hợp các tập dữ liệu hiện có và tăng cường để huấn luyện các mô hình AI có thể khám phá nhanh các ứng viên thiết kế trước khi xác thực kết quả bằng các bộ giải CUDA-X độ trung thực cao.

Xây dựng trên nền tảng kỹ thuật tăng tốc GPU

Công việc của Nvidia tiếp nối đà phát triển rộng lớn của ngành công nghiệp hướng tới kỹ thuật tính toán tăng tốc bằng GPU:

• Cadence đang thúc đẩy mô phỏng thời gian thực thông qua nền tảng Cadence Fidelity CFD, được hỗ trợ bởi các thư viện Nvidia CUDA-X.

• Siêu máy tính Millennium M2000 của họ đang giúp các nhà sản xuất hàng không vũ trụ tạo ra các tập dữ liệu huấn luyện AI lớn và tối ưu hóa thiết kế một cách tương tác.

• Một công ty năng lượng toàn cầu đã sử dụng Cadence Fidelity LES Solver và các nền tảng được tăng tốc bởi Nvidia Grace Blackwell để chạy các mô phỏng đa vật lý độ trung thực cao cho hệ thống tuabin.

Theo Nvidia, phương pháp này cắt giảm thời gian phát triển đồng thời cải thiện hiệu quả, hiệu suất khí thải và độ tin cậy cho cơ sở hạ tầng năng lượng thế hệ tiếp theo.

Công ty cho biết những đột phá này đại diện cho một giai đoạn mới của kỹ thuật do AI điều khiển, nơi tốc độ và độ chính xác của mô phỏng định hình lại cách các hệ thống phức tạp được thiết kế trong các lĩnh vực hàng không, ô tô và năng lượng.

Theo Robotics & Automation News