München, Starnberg, 18. April 2019 - Große Datenmengen müssen in Compute-intensiven Design-Simulationsprozessen effizient verwaltet und verarbeitet werden…
Zum Hintergrund: NIO ist ein Pionier im chinesischen Premium Elektrofahrzeugmarkt und wurde im November 2014 gegründet (1). Im Juni 2018 lieferte das Unternehmen sein erstes Serienfahrzeug, den 7-sitzigen Hochleistungs-SUV ES8, in China aus. Der ES8 verfügt laut über ein bordeigenes Pilotsystem, einen fortschrittlichen autonomen Fahrassistenten und laut Entwickler das erste KI-System im Auto. Ende 2018 startete NIO sein nächstes Fahrzeug, den 5-sitzigen elektrischen SUV ES6. Das Unternehmen entschied sich nach vorliegenden Angaben für Panasas ActiveStor® Speichertechnologien, um die laufenden Produktdesign- und Entwicklungsarbeiten seiner Elektrofahrzeuge zu unterstützen. NIO setzt dazu Panasas ActiveStor ein, um eine entsprechende Speicherumgebung zu realisieren, die Simulationen der Fahrzeugkonstruktion mit STAR-CCM+ und HyperWorks sowie die Crashsimulationstests mit der Multiphysik-Software LS-Dyna leistungsmäßig unterstützt.
ActiveStor als clustered Scale-Out NAS-Appliance ist für auch extrem rechenintensive und komplexe Workloads konzipiert. Die modulare Architektur umfasst flexibel anpassungsfähige Komponenten, die sich laut Entwickler an dynamische Geschäftsanforderungen anpassen lassen. Das System wird als Plug-and-Play-Lösung geliefert, die hybride Speicherknoten mit Flash und SATA-Disks, das verteilte parallele Dateisystem Panasas PanFS® sowie das Datenzugriffsprotokoll Panasas DirectFlow® enthält. Industriestandard Client-Protokolle wie NFS- und SMB sind unterstützt.
PanFS erstellt einen zentralen logischen Speicherpool unter einem globalen Datei-Namensbereich (namespace), um mehrere Anwendungen und deren Workflows innerhalb eines Speichersystems mit hoher Leistung für technische Anwendungen zu unterstützen. Metadaten-Performance, Bandbreite und Kapazität skalieren unabhängig voneinander. DirectFlow vermeidet herkömmliche I/O-Engpässe im Protokoll, in dem die Rechnersysteme direkt und parallel auf jeden einzelnen Storage-Node zugreifen.
Das objektbasierte Datenlayout ist nach Entwicklerangaben eines der wichtigsten Designprinzipien innerhalb der Panasas-Architektur. Dateien in der PanFS-Umgebung werden dazu in Objekten gespeichert. Die Löschkodierung pro Datei schützt jede Datei separat, indem sie diese in einen Satz von Komponentenobjekten zerlegt anstatt nur jeweils ein Objekt pro Datei.
Das PanFS-System verwaltet eine Übersichtstabelle für die folgenden Bereiche jedes File, das den Satz von Komponentenobjekten identifiziert, plus die Striping-Parameter für dieses File, wobei die Tabelle über die Komponentenobjekte jeder Datei repliziert wird. Metadaten des Dateisystems (also Informationen über Dateien) und Verzeichnisse werden ebenfalls als Objekte gespeichert und im Objektspeicher aufbewahrt.
Das DirectFlow-Protokoll ist eine native Methode für den performaten Zugriff auf den Objektspeicher. Clients interagieren mit den Director-Knoten über das DirectFlow-Protokoll, um Zugriffsberechtigungen und Orts-Informationen der Komponentenobjekte jeder Datei (z.B. die Map) zu erhalten. Clients verwenden dann das DirectFlow-Protokoll, um die Komponentenobjekte direkt auf mehreren Speicherknoten parallel zu lesen und zu schreiben.
Abb. 1: PanFS Architektur-Layout (Quelle: Overcome the limitations of more traditional scale-out NAS solutions; Auszug von Panasas ActiveStor Solution White Paper / Architectural Overview).
Anwenderkommentar Zhijie Fang, HPC-Manager bei NIO: "NIO hat seine Datenspeicherinfrastruktur mit Panasas ActiveStor aktualisiert, um die komplexen Arbeitsabläufe in der Designoptimierungs- und Prototypingphase unserer fortschrittlichen Elektroautos zu beschleunigen. Hochleistungs-Computing spielt eine wesentliche Rolle in unserem Fahrzeugkonstruktionsprozess, und Panasas ActiveStor Storage bietet die hohe Leistung und grenzenlose Skalierbarkeit, die wir benötigen, um die große Datenmenge, die während unseres rigorosen Designsimulationsprozesses erzeugt wird, zu verwalten und zu verarbeiten."
Faye Pairman, President und CEO von Panasas ergänzt: "HPC-Anwendungen basieren auf leistungsstarker Datenspeicherung, und unsere Kunden verlassen sich darauf, dass wir eine schnelle, flexible und einfach zu verwaltende Speicherlösung anbieten, die Geschäftsergebnisse optimiert..."