這也意味著NVIDIA GPU的整個(gè)平臺和生態(tài)都得到了業(yè)界的認(rèn)可和客戶的信賴；預(yù)計(jì)明年發(fā)布的vGPU 8.0還會提供更加豐富的功能。

vGPU 7.0增強(qiáng)三大特性

最新的NVIDA vGPU 7.0有哪些的新功能？NVIDIA GPU虛擬化高級解決方案架構(gòu)師張潔做了介紹。

一是將多個(gè)物理GPU分配給某一個(gè)虛擬機(jī)，實(shí)現(xiàn)資源共享。

早期GPU虛擬化是對物理的GPU做切片，實(shí)現(xiàn)了“一虛多”的概念，以桌面虛擬化方式替代傳統(tǒng)工作站場景。隨著業(yè)務(wù)日趨復(fù)雜，往往出現(xiàn)配置不足，需要換機(jī)器、改配硬件。借助vGPU在數(shù)據(jù)中心的實(shí)現(xiàn)，IT很容易實(shí)現(xiàn)資源按需再分配，輕易化解上述難題。

vGPU 7.0最重要的特性是在傳統(tǒng)切片形式上支持另外一種形式，即把多個(gè)物理GPU分配給某一個(gè)虛擬機(jī)（VM）以拓展整個(gè)GPU虛擬化的用戶場景，實(shí)現(xiàn)資源共享，如果在vGPU 7.0的平臺里實(shí)現(xiàn)多GPU，還可滿足用戶對資源、對高算力的要求。

在vGPU 7.0之前，這方面還是一個(gè)空白，所以vGPU 7.0完善和豐富了NVIDIA的解決方案。

二是數(shù)據(jù)中心屬性的加強(qiáng)。

因?yàn)楦呖捎眯浴I(yè)務(wù)穩(wěn)定性的需求，數(shù)據(jù)中心會比傳統(tǒng)用戶前端的計(jì)算模式要求更高的靈活性和可管理性。vGPU 7.0配合了VMware最新版本的服務(wù)器虛擬化解決方案vSphere 6.7 U1，配合VMware在數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)帶有GPU的虛擬機(jī)可實(shí)現(xiàn)動態(tài)的熱遷移，并且確保用戶的業(yè)務(wù)連續(xù)不中斷。這項(xiàng)功能對私有云和公有云的用戶都有較大的價(jià)值。

三是加入了AI的特性。

借助可配合簡化AI部署的NVIDIA GPU Cloud，用戶可以從云端快速把需要做人工智能業(yè)務(wù)的用戶環(huán)境拖下來進(jìn)行部署，而此前所有NVIDIA GPU Cloud的云端服務(wù)是不支持虛擬化平臺部署的。

加速圖形處理，提升計(jì)算力

早期的vGPU重點(diǎn)應(yīng)用于圖形處理方面，2017年發(fā)布的vGPU 5.0版本中第一次引入了通過vGPU支持計(jì)算的功能，從而實(shí)現(xiàn)了對計(jì)算的加速。因此，NVIDIA的GPU在一個(gè)統(tǒng)一平臺里實(shí)現(xiàn)了兩種負(fù)載，這兩種負(fù)載又會延伸出來不同的更細(xì)節(jié)的場景。

在圖形處理方面，較好地適應(yīng)了傳統(tǒng)的圖形工作站即圖形重負(fù)載應(yīng)用，也較好地支持了基于Windows 10的圖形輕應(yīng)用。

1. 重點(diǎn)應(yīng)用場景之一：圖形重負(fù)載應(yīng)用

以前在虛擬化技術(shù)不具備GPU功能的時(shí)候，圖形工作站解決了用戶對性能要求，但依然存在一大弊端：因?yàn)閿?shù)據(jù)流在本地，這意味著數(shù)據(jù)安全性是個(gè)問題，同時(shí)現(xiàn)在設(shè)計(jì)要求協(xié)同完成，使用者的服務(wù)場所可能會分布在不同的地點(diǎn)。很多企業(yè)通常都會封掉USB口，再購買一些數(shù)據(jù)加密軟件，對硬盤進(jìn)行全盤加密，以提升數(shù)據(jù)安全程度。

另外，PDM是制造業(yè)常見的解決方案，使用傳統(tǒng)圖形工作站，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)都保存PDM服務(wù)器上，也就是說設(shè)計(jì)師要先到PDM服務(wù)器上去提取數(shù)據(jù)，這可能需要等待十幾分鐘。

有了vGPU技術(shù)之后，圖形工作站可通過vGPU進(jìn)行集中化的管理，消除了安全隱患，虛擬工作站和PDM服務(wù)器在同一個(gè)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)加載速度很快，且加載之后可以馬上把通過虛擬化的編解碼方式傳遞像素。設(shè)計(jì)師短時(shí)間內(nèi)極客開始設(shè)計(jì)，達(dá)到提升效率的目的。

“借助于vGPU技術(shù)，上述問題迎刃而解，不再困擾企業(yè)。”NVIDIA中國區(qū)解決方案架構(gòu)師李浩南說。

不僅數(shù)據(jù)安全、協(xié)同可以解決，同時(shí)可資源調(diào)度可以做得更好，特別是在圖形重負(fù)載、在設(shè)計(jì)領(lǐng)域，這些領(lǐng)域中CAD建模、CAE和渲染都集中在數(shù)據(jù)中心，圍繞著數(shù)據(jù)中心構(gòu)建的GPU資源，可以更好的給用戶靈活使用，實(shí)現(xiàn)跨時(shí)區(qū)、跨地域的資源均衡調(diào)度與協(xié)同。

馬慶勝表示，vGPU被賦予了深度學(xué)習(xí)和人工智能的特性后，智能制造和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)企業(yè)可以介入到人工智能深度學(xué)習(xí)的領(lǐng)域里，很多技術(shù)人員可以在這個(gè)環(huán)境下去學(xué)習(xí)，去嘗試，產(chǎn)品在設(shè)計(jì)和研發(fā)過程中結(jié)合人工智能的屬性，更好提升自己產(chǎn)品的獨(dú)特性。

2.重點(diǎn)應(yīng)用場景之二：圖形的輕負(fù)載應(yīng)用

幾乎所有Win10系統(tǒng)所支持的應(yīng)用都需要GPU的支持，也就是說大量的GPU資源才能讓運(yùn)行在Win10上的各種應(yīng)用效果得到更好提升，尤其是構(gòu)建在桌面的虛擬。NVIDIA vGPU解決方案不僅解決了這個(gè)問題，還因?yàn)樘岣吡嗣芏?，用戶可以更加?jīng)濟(jì)，更加有效的在數(shù)據(jù)中心部署桌面應(yīng)用。

提升計(jì)算能力

在計(jì)算方面，也延伸出了不同的場景，如在vGPU跟人工智能相結(jié)合的地方，較多的是教育行業(yè)的案例，從2003年北大第一次開設(shè)了人工智能的課程，到2018年6月，全國已經(jīng)有50多個(gè)大學(xué)開設(shè)了人工智能課程。課程開設(shè)期間，學(xué)生需要進(jìn)行實(shí)際操練訓(xùn)練，傳統(tǒng)情況下，每個(gè)學(xué)生都配備一個(gè)物理GPU。有了GPU虛擬化，每個(gè)學(xué)生僅需一個(gè)虛擬的GPU。這在一定程度上降低了使用成本。

這樣，在做實(shí)訓(xùn)的時(shí)候，給學(xué)生提供vGPU營造的一個(gè)完整環(huán)境，用于了解GPU實(shí)現(xiàn)加速的功能。在非教學(xué)時(shí)間，GPU的資源可以通過虛擬化釋放出來，把這些GPU資源再聚合做一些科研工作，加大算力。

“安全、靈活、高效，是vGPU為制造業(yè)客戶帶來的好處?！崩詈颇险f。

成功案例：來自本田公司的故事

NVIDIA GPU虛擬技術(shù)優(yōu)勢在本田公司表現(xiàn)的淋漓盡致。

本田汽車公司是全球第七大汽車制造商，也是世界頂級摩托車制造商，在全球擁有26個(gè)研發(fā)中心。為打造最具創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)并將研究轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，汽車研發(fā)中心充分利用了Dassault Systèmes CATIA等3D CAD / CAE應(yīng)用。所有用戶、工程師和設(shè)計(jì)人員都必須擁有能夠滿足CATIA等應(yīng)用需求的高性能工作站。這些高性能工程工作站（EWS）環(huán)境是其研發(fā)的核心。

2015年，該中心啟動了“新一代EWS項(xiàng)目”，采用虛擬化來為研發(fā)基地提供VDI環(huán)境，方便用戶在任何地方、任何設(shè)備上利用相同的環(huán)境。不過，VDI方式在固定的基礎(chǔ)上為每個(gè)客戶端分配服務(wù)器GPU，處理性能與圖形功能不可兼?zhèn)?。為此，本田采用NVIDIA GRID軟件和Tesla M60進(jìn)行圖形加速虛擬化，實(shí)現(xiàn)了在處理復(fù)雜設(shè)計(jì)和3D分析時(shí)提供更高質(zhì)量的性能和體驗(yàn)。

經(jīng)過豐田全球研發(fā)機(jī)構(gòu)成員八個(gè)月來的測試，認(rèn)為NVIDIA GRID能夠同時(shí)滿足全球各地高級用戶和知識工作者的需求。借助數(shù)據(jù)中心的圖形加速功能，NVIDIA GRID使團(tuán)隊(duì)能夠在任何設(shè)備上使用CAD / CAE應(yīng)用程序。本田全集團(tuán)超過4000個(gè)VDI系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了更佳的應(yīng)用程序性能和用戶體驗(yàn)，訪問數(shù)據(jù)更快、安全性更強(qiáng)。

為確保用戶能夠獲得其適當(dāng)?shù)馁Y源分配，本田還推出了高檔、中檔和標(biāo)準(zhǔn)三款虛擬客戶端機(jī)器（即使是低成本的筆記本電腦），并計(jì)劃于2020年將所有客戶端計(jì)算機(jī)遷移至新系統(tǒng)。

在國內(nèi)，NVIDIA的案例也有很多，特別是在制造業(yè)，尤其是主要的整車企業(yè)已經(jīng)部分開始部署了。一家為整車廠提供配套設(shè)備的企業(yè)，有300多個(gè)設(shè)計(jì)師，采用傳統(tǒng)的圖形工作站方式，每年正版軟件維護(hù)費(fèi)在8000萬到1億元之間，而實(shí)際上平均每個(gè)人使用軟件的時(shí)間在三小時(shí)左右。與NVIDIA開展合作、全面用虛擬化替代傳統(tǒng)的圖形工作站的方式之后，工作站的能力轉(zhuǎn)移到了數(shù)據(jù)中心，前端壓力大大減輕，無論是平板，臺式機(jī)還是手機(jī)，甚至是一些舊的工作站，都用運(yùn)用，而且隨時(shí)隨地都可運(yùn)行。最關(guān)鍵的是，設(shè)計(jì)軟件的許可費(fèi)用降低了一半。

完善的生態(tài)環(huán)境

在GPU領(lǐng)域擁有良好的上下游生態(tài)環(huán)境，是NVIDIA較大的優(yōu)勢。在上游，NVIDIA和軟件廠商在一起深度合作，讓其應(yīng)用可以最大化的利用GPU的資源實(shí)現(xiàn)圖形、計(jì)算加速。在下游，NVIDIA和大量的服務(wù)器硬件廠商、云廠商合作，讓GPU可以部署在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心與云端。

NVIDIA GPU虛擬化高級解決方案架構(gòu)師張潔補(bǔ)充說，NVIDIA還把在物理GPU上做的所有生態(tài)環(huán)境的事情，平滑移植到虛擬GPU上，讓虛擬GPU也可以得到相同的生態(tài)環(huán)境支持，從而保證用戶體驗(yàn)。

NVIDIA GPU虛擬化高級解決方案架構(gòu)師張潔

ANSYS、Autodesk、思科、Dassault Systèmes、HPE、紅帽、SOLIDWORKS等來自ISV和OEM組成的生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)給予了廣泛的支持。

作為VMware的重要合作伙伴，NVIDIA和VMware在總部方面的合作非常密切，每周都有相關(guān)技術(shù)上的溝通，發(fā)揮雙方的優(yōu)勢，共同滿足市場的需要。

VMware vFORUM 2018上，NVIDIA展示了在今年10月份舉辦的GPU技術(shù)大會（GTC）歐洲中發(fā)布的最新vGPU解決方案，這一解決方案通過加速工作流程、讓用戶能夠隨時(shí)隨地開展工作，助力設(shè)計(jì)師和工程師將其創(chuàng)作轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。展會期間，NVIDIA還展出了基于NVIDIA vGPU解決方案的VMware解決方案。

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