導入事例 -【AMG PETRONAS FORMULA ONE TEAM】メルセデス AMG ペトロナス F1 チーム、AMD EPYC™ CPU でポールポジションを獲得

AMD EPYC™ プロセッサーは、F1 レースの成功に向けた最高のエアロダイナミクスを可能にします

メルセデス AMG ペトロナス F1 チームには、長きにわたる達成の伝統があります。その最も重要な理由のひとつは、F1 マシンの画期的なエアロダイナミクスにあります。1970 年代後半から、F1 チームは空気の流れの重要性に着目し、当初からコンピューターによる最適化を行ってきました。そして今、サーキットでの競争にはデータセンターでの戦いが反映されるようになり、最も効果的な計算分析によって優位に立つことができるようになりました。メルセデス F1 チームのテストでは、AMD EPYC™ プロセッサーが、最も効果的な計算分析を提供できることが判明しました。

【概要】
業界：モーター・レーシング
課題：厳しい F1 CFD 規制の中で最大の計算能力を発揮し、最も効率的なスペース利用を可能にする
解決策：第 2 世代 AMD EPYC™ CPU 搭載サーバーの導入
結果：従来比 20% 高速化し、1 日あたり 2 倍の反復処理を実現
お客様の声：「これらのシステムが堅牢で信頼できるものであることが重要なのです。EPYC はそれを実現しました」
「EPYC は、我々が必要とする性能と省スペースを実現するフロントランナーでした」
「AMD は 20% 高速化されたコンピュートにより、反復性能を高速化して時間を半分にするという目標の達成に貢献してくれました」
メルセデス AMG ペトロナス　F1 空力開発ソフトウェア責任者　サイモン・ウィリアムズ氏
AMD テクノロジー概要：第 2 世代 AMD EPYC™ プロセッサー

エアロダイナミクスの重要性

「私たちの最終目標はチャンピオンシップで勝つことです。マシンのエアロダイナミクスは性能の最大の差別化要因のひとつです」と、メルセデス AMG ペトロナス F1 の空力開発ソフトウェア責任者であるサイモン・ウィリアムズ氏は言います。その要となるのが、空力的な流れをモデル化してテストする CFD（Computational Fluid Dynamics） です。「グリッドで最高の CFD を実現することが、私たちの目標です。それは当然、使用しているハードウェアにも関係してきます。」

国際自動車連盟 （FIA） は長年にわたり、CFD パフォーマンスと風洞時間の量を規定する F1 チーム向けの複雑な枠組みを開発し、より多くのリソースを持つチームが圧倒的な優位性を得ることのないようにしています。このルールは進化を続けており、2020 年シーズンは計算能力の制限がありましたが、2021 年にはテストできるモデルジオメトリの数および全体の支出額の制限へとシフトしました。2021 年シーズンは 1 億 4,000 万ドルに、2022 年は 1 億 3,500 万ドルに減額され、2023 年も 1 億 3,500 万ドルになる予定です。CFD に使うサーバーにかけるお金もこの予算に含まれているので、かけたお金に見合うだけの処理能力を得ることが基本的に有利になるのです。

「これらのシステムに対する設備投資もすべて、その予算の一部です」とウィリアムズ氏は言います。その結果、チームは最終的に AMD のプロセッサーに行き着きました。ウィリアムズ氏は、以前から AMD と F1 との関わりをよく知っていました。「2012 年頃までさかのぼると、AMD はカスタム CPU チップを開発し、良い仕事をしていました。 “ファンジオ “と名付けられたそのチップは、規制の境界を押し上げていました。」これは AMD Opteron 6276 ですが、浮動小数点演算の仕様が制限されていました。「クロックサイクルだけの問題ではありませんでした」

2021 年の FIA の新しい規制では、計算能力にさらに重点が置かれるようになりました。「風洞時間と数値流体力学は、これまで共通の数値で規制されていたので、風洞か CFD かに偏ることがありました」とウィリアムズ氏は言います。「FIA は、2021 年からそれを切り離しました。次に、計算量の引き上げを行いました。3 つ目に実施したのは、エアロダイナミクスを開発する能力によって偏りが出ないようにするために、チャンピオンシップでのパフォーマンスに基づいたスライディングスケールを導入したことです。」2021 年シーズンは、下位チームが上位チームより 25 パーセント上乗せされていましたが、2022 年はこの差が 64 パーセントに拡大されます。メルセデス AMG ペトロナス F1 は 2021 年シーズンをトップで終えたため、割り当てが最も少なくなり、チームの計算能力の必要性をさらに際立たせています。

新たな規制に対応したコンピューティングの最適化

ウィリアムズ氏は、「我々は、生の計算だけでなく、そのほとんどを作ろうとしています」と言います。「また、何個のジオメトリを使用するかという規制もあります。通常 8 週間にわたる一定の期間に実行することができます。その期間中にできることはすべてやって、CFD を最大限に活用しようと考えています」。このノルマは、8 週間の間に約 1,800 の新しい形状シミュレーションを実施することに相当します。「これは、CFD が 1 クロックサイクルで実行できる作業を最大化しようとするものです。これらの計算が高速であればあるほど良いのです。」

これを実現するには、AMD EPYC™ プロセッサーが最適であることが証明されました。「新しい規制が導入され、システムを一新することになりました」とウィリアムズ氏は言います。「性能は、意思決定の重要な要素でした。我々は AMD と競合他社に注目しました。ベンチマークを実行する際、CFD の解法は重要な要素でした。このハードウェアを 3 年間使用することになるため、これを正しく理解する必要がありました。もう 1 つの要素は、私たちは敷地内にハードウェアを持っており、それがデータセンター全体を占有するのであれば、それは選択肢に入らないということでした。」

「EPYC は、私たちが必要とするパフォーマンスと省スペース性を実現するフロントランナーでした」とウィリアムズ氏は続けます。メルセデス F1 チームは、他のベンダーから購入した 3 年半前のシステムを置き換えるために、第 2 世代の AMD EPYC™ プロセッサーを選択しました。「古いシステムから 20 パーセントの効率改善を達成しました。通常、1 ～ 2 パーセントの改善しか見込めないので、これは大きな一歩です。新しいシステムのおかげで空力性能に集中できるようになりました。信頼性も抜群です。数時間でもミスがあれば、後手に回ることになりますから、こうしたシステムが堅牢で信頼できるものであることは重要なことです。EPYCはそれを実現してくれました。最初のアイデアから、CFD、トンネルでのテスト、そして車まで、時間スケールが非常に短いのです。それが数週間で測れる。年間を通じて継続的にそれが実現できたことがキーとなりました。」

次の F1 シーズンへの挑戦に向けて

AMD EPYC™ プロセッサーは、メルセデス F1 が可能な限りの競争力をもって未来に立ち向かうのを支援します。「2022 年には、技術的な規制に大きな変革がもたらされます。このような大きな変化に対し、我々はできるだけ早い段階で着手する必要があります。AMD EPYC サーバーのおかげで、より多くの作業を並行して行うことができるようになりました。空力技術者は、その日のうちに結果が出れば別の設計を行い、その日の晩には 2 度目のテストを実施できます。朝、戻ってきたときには、1 回ではなく、2 回の反復が完了していることになります。そのためには、適切なハードウェアが必要なのです」とウィリアムズ氏は語ります。

「最も大きな影響は、ジオメトリをいくつまで試せるかという規制でしょう」とウィリアムズ氏は結論づけます。「この規制も、最終的にどこまでいけるかによって変わってくるでしょう。もしコンストラクターの先頭で終わると、システムを通して得られるジオメトリが少なくなります。これによって、仕事への取り組み方も変わってくるでしょう。この新しいハードウェアを導入したのは素晴らしいことでした。ベンチマークを行った通りのパフォーマンスを発揮してくれました。サーバーの信頼性も非常に高いです。このサーバーは、可能な限り高いレベルの空力性能を毎日提供するプラットフォームを与えてくれました。AMD EPYC プロセッサーは、グリッド上の他のマシンと比べて競争力を高めるために重要な役割を担っています。レースやチャンピオンシップで勝つために不可欠なものです。迅速なターンアラウンドがいかに重要であるかは、いくら強調してもしきれません。AMD がその達成をサポートしてくれたのは素晴らしいことです。AMD は、20% 高速化されたコンピュートにより、反復性能の高速化と時間の半減という目標を達成することに貢献してくれました。」

【メルセデス AMG ペトロナス F1 チームについて】
メルセデス AMG ペトロナス F1 チームは、イギリスのブラックリーを本拠地としています。CEO兼チーム代表のトト・ウォルフ氏とともに、Daimler AG 氏が Ineos と同数の株式を所有しています。メルセデスの F1 における歴史は 1954 年に始まり、ドライバーのファン・マニュアル・ファンジオ氏は 2 度のチャンピオンシップを獲得しました。1955 年に F1 を去ったメルセデスは 1994 年にエンジンサプライヤーとして復帰し、マクラーレンとともにコンストラクターズタイトル 1 回とドライバーズタイトル 3 回を獲得しています。2010 年にブラウン GP を買収し、メルセデスはチームブランドとなりました。それ以来、メルセデスは 124 勝、264 回の表彰台、8 回のコンストラクターズチャンピオンシップ、9 回のドライバーズチャンピオンを獲得しています。詳しくは mercedesamgf1.com/ja （※リンク先は英語）をご覧ください。

脚注：
パフォーマンスとコスト削減に関する主張はすべて メルセデス AMG ペトロナス　F1 によるもので、AMD が独自に検証したものではありません。パフォーマンスとコストのメリットは、さまざまな要因の影響を受けます。本書に示されている結果は メルセデス AMG ペトロナス　F1 特有のものであり、一般的でない可能性があります。 GD-181
©2022 Advanced Micro Devices, Inc. All rights reserved. AMD、AMD Arrowロゴ、EPYC およびその組み合わせは、Advanced Micro Devices, Inc. の商標です。 その他の名称は情報提供のみを目的として記載されており、 各所有者の商標である可能性があります。