**級計算機Albert 3依賴伊頓9395 UPS

2008年f1大賽，在加拿大大獎賽的最后一圈，寶馬索伯手庫比卡（robert kubica）和海德菲爾德（nick heidfeld）險勝其對手庫特哈德（david coulthard）。兩名手為寶馬索伯贏得了歷史性的軍。在f1比賽中，勝敗往往就在幾分之一秒間。因此，賽車的空氣動力學(xué)特性成了一個關(guān)鍵因素，這正是寶馬索伯將albert 3引入其開發(fā)團(tuán)隊的原因。albert 3 是一臺**級計算機，它是全歐洲較大較快的計算機，速度在**工業(yè)應(yīng)用計算機中排名*三。這個38噸重的龐然大物用于在車輛開發(fā)中處理復(fù)雜的空氣動力學(xué)模型。
由于其計算對團(tuán)隊的成功至關(guān)重要，寶馬索伯需要確保它的運行始終穩(wěn)定可靠，**不允許出現(xiàn)系統(tǒng)停機。為防止電流和電壓異常影響此**級計算機，需要有一臺不間斷電源系統(tǒng)（ups）保護(hù)albert 3。由于此團(tuán)隊對ups有很高的期望，寶馬索伯想尋求目前容錯性較好且占地面積小的**系統(tǒng)，因此直接選擇了伊頓9395 ups。
自2006年參賽以來，寶馬索伯在車隊*三賽季的*7場比賽中，在蒙特利爾一舉獲得了軍，實現(xiàn)了自己較大的目標(biāo)，很快為**賽車迷留下了不可磨滅的印象。但這些榮譽不只屬于這兩名車手，功勞屬于維持恒定的較佳水平的整個團(tuán)隊，這當(dāng)然也包括albert 3。這臺**級計算機從2006年12月起就一直在其出生地瑞士的hinwil鎮(zhèn)為寶馬索伯提供支持。工廠的450名員工不斷對賽車進(jìn)行優(yōu)化，僅研究空氣動力學(xué)的員工就多達(dá)80名。他們在整個賽季中反復(fù)不斷地進(jìn)行測試、改進(jìn)、再測試的過程。在一次比賽后，團(tuán)隊至少需要用8個小時的時間來拆卸一輛賽車，檢查并換各種零件，然后再重新裝好。albert 3 執(zhí)行從前、后、側(cè)翼到發(fā)動機和制動冷卻系統(tǒng)設(shè)計中所需的一切計算，包括含有1億個以上單元的網(wǎng)格模型。關(guān)鍵概念是計算流體力學(xué)（cfd）和計算機輔助氣流模擬。使用這些模型，開發(fā)團(tuán)隊在投入時間和金錢對實際車輛進(jìn)行改進(jìn)之前能夠虛擬地測試改進(jìn)對性能的影響。由于albert 3承擔(dān)著如此關(guān)鍵的任務(wù)，系統(tǒng)停機當(dāng)然是不允許的。要完成一次成功的比賽，團(tuán)隊中的每個人都需要依賴其他成員出色完成自己的工作。車手依賴開發(fā)人員為他們開發(fā)較好的賽車，開發(fā)人員依賴所需工具的可用性，特別是對任務(wù)起關(guān)鍵作用的albert 3。
挑戰(zhàn)
系統(tǒng)持續(xù)運行對團(tuán)隊的重要性使ups成為團(tuán)隊的關(guān)鍵角色。如果說albert 3是寶馬索伯開發(fā)團(tuán)隊的大腦，ups則是心臟，它確保為大腦持續(xù)地供應(yīng)血液，即清潔的電力。ups的工作并不簡單，albert 3有4224個處理器**和8448gb的 內(nèi)存。其較高處理能力達(dá)50.7 teraflop，或者說每秒12萬億次浮點運算。這種巨大的運算能力相應(yīng)需要很大的物理體積。albert 3有三層樓高，38噸重，放置在位于hinwil鎮(zhèn)的風(fēng)洞建筑的底層。這臺巨型計算機由瑞士dalco公司設(shè)計，albert 3的前兩代產(chǎn)品albert 和albert 2也是此公司建造的。2007年中期，albert 3的處理能力提高到原來的四倍，功率需求翻番了一番，達(dá)到350kw。ups也需要進(jìn)行擴展，以滿足這些新需求，但以前的型號無法達(dá)到此任務(wù)的要求，albert 3需要的是一個具有**技術(shù)的系統(tǒng)，此系統(tǒng)應(yīng)能夠可靠地提供索伯f1團(tuán)隊所需的性能水平：以較小的占地面積提供高的能效和容錯性。雖然這對許多ups制造商來說很難實現(xiàn)，但寶馬索伯從伊頓那里找到了理想的解決方案。9395具有節(jié)能的模塊化結(jié)構(gòu)和冗余運行能力，滿足了所有這些要求。
解決方案
9395的特點之一是其模塊化負(fù)載平衡設(shè)計，它利用可升級的電源模塊實現(xiàn)高能效冗余系統(tǒng)。兩個225 kva模塊確保ups始終處于待機狀態(tài)。如果兩個主模塊中的一個因維護(hù)或其它原因而離線，*三個模塊即可承擔(dān)它的負(fù)載，確保相同的功能和性能。這使ups的可用性達(dá)到。其它冗余系統(tǒng)需要兩個450 kva的ups來實現(xiàn)冗余，結(jié)果導(dǎo)致不必要的功耗，并嚴(yán)重影響運行和購置成本。使用9395，寶馬索伯比使用同類系統(tǒng)節(jié)省了約1/4的電力。
9395采用雙轉(zhuǎn)換技術(shù)消除電壓尖峰和噪聲電壓等異常，為albert 3提供**的輸出電流以及穩(wěn)定的電壓和頻率。由于采用了現(xiàn)代化高速igbt整流器，系統(tǒng)效率特別高。它采用主動輸入功率因數(shù)校正，能夠達(dá)到0.99的輸入功率因數(shù)，可實現(xiàn)幾乎全部有功功率負(fù)載，只消耗少的無功功率。此ups的輸出功率因數(shù)達(dá)到0.9，可以理想地與計算機的輸入功率因數(shù)匹配。這意味著在輸電過程中在無功功率上幾乎不消耗任何電能。無變壓器式設(shè)計的一個附加優(yōu)點是：igbt整流器可提供3%－5%的低的諧波電流失真率（thdi），這大大降低了輸入電源的諧波含量等不規(guī)則性，從而使9395實現(xiàn)了95%的總體效率，大大降低了功率損耗和熱消耗，為寶馬索伯節(jié)省了電能和空調(diào)費用。此外，ups中的零部件承受了較小的工作壓力，確保了連續(xù)可靠的運行，降低了維護(hù)和零件換成本。這帶來了種種益處好處，尤其是減少了重量和體積，這對寶馬索伯是兩個重要的因素，因為風(fēng)洞建筑中空間有限。伊頓是少數(shù)幾個在高性能ups產(chǎn)品中使用igbt整流器的制造商之一。
實施
2007年8月，寶馬索伯和伊頓開始規(guī)劃新的ups概念。到2007年12月，系統(tǒng)已完全投入了運行。9395安裝在風(fēng)洞建筑中albert 3的旁邊。由于可用的地面空間有限，9395節(jié)省空間的設(shè)計就顯得尤其有利。9395在單個裝置內(nèi)提供冗余，因其安裝、布線和空間要求，與并機系統(tǒng)相比可提供節(jié)省。特別是電池系統(tǒng)，體積小是必要條件，由于要直接裝在風(fēng)洞下面，規(guī)定了1.2米的較大高度。9395配備一個緊湊式三相電池系統(tǒng)，而不是為每個ups模塊配備單獨的電池，這同樣有利于節(jié)省空間。寶馬索伯對交付、安裝過程以及伊頓的服務(wù)質(zhì)量都非常滿意。
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