GPU虛擬化

GPU(圖形處理器單元)主要進行浮點運算和並行運算,其浮點運算和並行運算速度可以比CPU強上百倍之多,使用GPU虛擬化技術之後,可以讓運行在數據中心伺服器上的虛擬機實例共享使用同一塊或多塊GPU處理器進行圖形運算,這種安全且高效的桌面訪問方式,被越來越多的用戶追捧,圖形工作站硬體廠商的生意可能會因此而有所下滑,按捺不住也是情有可原的了。

基本介紹

  • 中文名:GPU虛擬化
  • 特徵:安全且高效的桌面訪問方式
  • 技術:RemoteFX技術
  • 3D套用:僅支持DirectX 3D套用
技術現狀,意義,數據中心作用,支持型號,功能特色,特點,設計,

技術現狀

目前主流的伺服器虛擬化廠商VMware和Microsoft,都在GPU虛擬化技術方面有所進展和突破。VMware許諾在近一年內發布支持GPU虛擬化的Vsphere產品,而Microsoft在最近發布的Windows 7/2008 R2 SP1上已經提供了RemoteFX技術的支持,不過因為有比較多的技術限制,導致目前還停留在技術評估階段,真正規模使用的案例很少。主要的限制包括:
·支持的GPU型號有限
·僅支持winnows 7虛擬機
·僅支持Hyper-V
·GPU支持的虛擬機數量有限,導致每虛擬機成本過高
·支持的3D套用有限,僅支持DirectX 3D套用
·僅支持區域網路訪問
在當前版本的VMware View中,如果後台使用虛擬機來作為虛擬桌面,其PCOIP協定的壓縮和加密主要靠CPU來完成。在PCOIP專用卡發布之後,所有的壓縮加密工作將由PCOIP卡來完成,其速度將會是當前版本的數倍以上。

意義

數據中心配備英偉達 VGX 平台後,員工就能使用精簡客戶端、筆記本、平板電腦、智慧型手機等任何設備訪問一台真正的雲端 PC,無論此類設備使用了何種作業系統。員工能夠方便地使用先前僅能在辦公室 PC 上使用的各類應用程式。
英偉達 VGX 首次令知識工作者能夠訪問類似於傳統本地 PC 的 GPU加速台式機。該平台的管理選項和超低延遲遠程顯示功能為使用 3D 設計和模擬工具的用戶帶來巨大便利,而先前虛擬化台式機無法勝任此類任務。
將VGX平台集成到企業網路中後,困擾企業IT部門的 BYOD 問題便迎刃而解了,員工不必再將自己的計算工具帶到工作場合。VGX平台提供了一個遠程台式機,使用戶能像操作自己的台式機終端那樣以相同的方式使用此類工具。與此同時,它也有助於降低整體IT開銷,提高數據安全性並最大程度地降低數據中心複雜性。

數據中心作用

GPU的核心數量非常多,這和CPU有本質的區別,一般GPU都內置了數百個核心,甚至上千個,GPU的工作原理就是並行計算,在並行處理特定數據的時候,GPU比CPU高效非常多。但在複雜指令計算方面,GPU遠遠不及CPU,所以GPU和CPU是一種互補的關係,而不是互相代替的關係。
IT部門的建設者應該在建設初期就全面考慮好規劃,一些適合GPU計算的地方就利用GPU並行計算的優勢去部署,而不是單單考慮提升CPU的性能。高性能的GPU處理器不是普通的計算處理過程。GPU是用利用高度序列化的處理模式和CPU配合使用,並不是使用高性能GPU就可以搭配低性能的CPU。由於它們的工作側重點不同,是一種並行處理的方式,所以不能因為GPU的並行處理能力很強就忽略了CPU的重要性。

支持型號

目前Nvida支持Multi-os技術的顯示卡包括 :
Dual Quadro 6000, 5000, 4000, 2000
FX 5800
FX 4800
FX 3800

功能特色

特點

VGX議會專為接待大量用戶的節能途徑。第一個Nvidia VGX板配置有四個GPU和16GB記憶體,並符合行業標準——PCI Express接口在伺服器。
VGX GPU的管理程式這個軟體層集成到商業管理程式,如思傑虛擬化,圖形處理器等。
用戶可選擇機(USMs)這個管理選項允許企業配置的圖形功能,根據客戶要求,在網路上傳送到個人用戶處。從真正的PC體驗到與Nvidia的標準一致且採用NVIDIA Quadro或NVIDIA NVS GPU的專業三維設計和工程經驗或製藥公司的GPU儀,都在其能力範圍之內。

設計

英偉達 VGX 顯示卡是全球首款針對數據中心設計的顯示卡。最初的英偉達 VGX 顯示卡具有四顆GPU,每一顆均具有192個基於英偉達 (NVIDIA®) CUDA 架構的核心和4GB的顯存。該顯示卡採用主動散熱方式,適用於基於伺服器的各類現有平台。該顯示卡採用了多種先進技術,包括讓運行主機虛擬桌面的許多用戶共享一顆單獨的GPU並體驗豐富的互動圖形體驗的硬體虛擬化技術;可極大減少畫面遲滯現象的低延遲遠程顯示技術;具有較高功率效率、經過全新設計的著色器技術。
英偉達 VGX GPU管理程式
英偉達 VGX GPU管理程式是一個集成到商業管理程式中的軟體層,能實現對虛擬化GPU資源的訪問。這樣,多個用戶便能夠共享公共硬體,讓運行於單一伺服器上的虛擬機能夠安全地訪問關鍵資源。這樣單一伺服器就能在提供本地圖形和GPU計算性能的同時以較低成本支持更大數量的用戶。
Citrix等業界領先的虛擬化技術公司正在將這種新技術集成到他們的全系列VDI產品中,以便能夠增添全硬體圖形加速功能。
英偉達用戶可選計算機
英偉達用戶可選計算機使英偉達 VGX 平台能為有迫切需求的企業員工提供媲美專業GPU的使用體驗。這使得IT部門僅通過一個單一伺服器便能很容易地支持各類用戶。
用戶可選計算機可更好地利用硬體資源,更靈活地根據不斷變化的企業需求來配置和使用新用戶的台式機。這對於提供基礎設施服務的公司非常有價值,因為他們能在一天、一周或一個季度內將經過GPU加速的伺服器重新部署,以便滿足不斷變化的需求。

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