FORMAT VDI Solution with Virtual GPU

Nadszedł czas, aby infrastruktura Virtual Desktop Infrastructure (VDI) korzystała z wirtualnych procesorów graficznych (vGPU). Pracownicy i urządzenia są rozproszeni, a pracownicy często muszą pracować zdalnie. Stwarza to różnego rodzaju wyzwania w zakresie bezpieczeństwa, produktywności, adaptacji użytkownika i zarządzania IT. Następuje również przesunięcie w kierunku większego zapotrzebowania inżynierów i projektantów na korzystanie z aplikacji 3D i innych aplikacji z akceleracją graficzną z dużymi ilościami danych. W przeszłości w celu scentralizowania zarządzania wdrażano środowiska VDI wykorzystujące tylko procesory; jednak rozwiązania te mogły dotrzeć tylko do pracowników biurowych, którzy nie potrzebowali akceleracji grafiki, a zaawansowani użytkownicy, projektanci i inni zostali pominięci i musieli pozostać przy dedykowanych maszynach. Teraz VDI osiągnęło punkt, w którym wszyscy użytkownicy, którzy potrzebują akceleracji grafiki, mają rozwiązanie polegające na połączeniu VDI z vGPU. FORMAT ma wiele serwerów zaprojektowanych specjalnie do wykorzystania VDI w aplikacjach zwiększających wydajność, modelowaniu 3D, aplikacjach HPC, sztucznej inteligencji i nie tylko.

Wyzwania dla VDI
Kilka branż szybko przyjęło VDI, takie jak opieka zdrowotna, ponieważ wymagały większej zgodności z przepisami, a zdalny dostęp stał się koniecznością. Jednak ponieważ firmy rozważają możliwość zmiany serwerów na VDI, stoją przed nimi poważne wyzwania.

Kiedy mówimy, że firmy muszą przyjąć nowe praktyki, skupiamy się na jednostkach. Przejście z urządzenia osobistego, które jest zawsze Twoje, na takie, które jest po prostu zalogowane, może sprawić, że wielu użytkowników będzie zaniepokojonych. Dodaj to do faktu, że nie wszystkie aplikacje można zwirtualizować i masz użytkownika, który nie chce przyjąć nowego sposobu korzystania z komputera. Trzeba przekonywać i pokazywać pracownikom, że na dłuższą metę warto. Ponadto koszty początkowe architektury VDI są wysokie. Zamiast kupować laptopa, gdy użytkownik go potrzebuje, cały sprzęt i konfigurację dla VDI należy wykonać przed wdrożeniem urządzeń wirtualnych. Wreszcie, aby wdrożyć urządzenia wirtualne, administratorzy IT muszą być zaangażowani w projekt i wymagać wysokiej biegłości w pracy z serwerami oraz mogą wymagać szkolenia. Jeśli uda się sprostać tym wyzwaniom, firmy mogą czerpać korzyści z VDI.

Koncepcja VDI polega na wykorzystaniu sprzętu w serwerze i przydzieleniu go do maszyn wirtualnych (VM). Obraz po prawej przedstawia alokację zasobów. A poniższy obraz przedstawia architekturę wirtualizacji, która jest omówiona dalej.

Na początek serwer zbudowany jest na typowym sprzęcie (CPU, RAM, pamięć masowa, GPU, połączenia sieciowe itp.), który został określony dla użytkowników końcowych. Po zainstalowaniu sprzętu, hiperwizor (Microsoft Hyper-V, Citrix XenServer itp.) jest instalowany w celu wyodrębnienia sprzętu. Ten hiperwizor tworzy warstwę wirtualizacji, na której zbudowane są maszyny wirtualne. Hiperwizor znajdujący się między maszynami wirtualnymi a sprzętem zawiera Menedżera maszyny wirtualnej. Dzięki tej technologii każda maszyna wirtualna jest dodawana z własnym systemem operacyjnym i aplikacjami. W tym momencie serwer zwirtualizował wszystko oprócz GPU.

Aby utworzyć wirtualny procesor graficzny, w hipernadzorcy instalowane jest oprogramowanie, takie jak NVIDIA Virtual GPU Manager. To oprogramowanie w połączeniu z innym oprogramowaniem NVIDIA (vCS, vDWS, vPC lub vApps) umożliwia dostosowanie maszyny wirtualnej. Na tej warstwie vGPU znajdują się maszyny wirtualne, jak poprzednio, ale teraz ze sterownikami NVIDIA i plikami binarnymi/bibliotekami.

NVIDIA Accelerators for Virtualized Environment
  A100 PCIe RTX A6000 A40 Quadro RTX 8000 Quadro RTX 6000 T4
 
Architecture Ampere Ampere Ampere Turing Turing Turing
CUDA cores 6,912 10,752 10,752 4,608 4,608 2,560
Single-Precision 19.5 TFLOPS TBD TBD 16.3 TFLOPS 16.3 TFLOPS 8.1 TFLOPS
GPU Memory 40 GB HBM2 48 GB GDDR6 48 GB GDDR6 48 GB GDDR6 24 GB GDDR6 16 GB GDDR6
Memory Bandwidth 1.6 TB/s 768 GB/s 696 GB/s 672 GB/s 624 GB/s 320 GB/s
Interface PCIe Gen 4 PCIe Gen 4 PCIe Gen 4 PCIe Gen 3 PCIe Gen 3 PCIe Gen 3
Max Power 250W 300W 300W 295W 295W 70W
Form Factor dual-slot dual-slot dual-slot dual-slot dual-slot single-slot
Usage Ultra-high-end rendering, 3D design, AI and data science High-end rendering, 3D design, AI, and compute workloads Mid-range to high-end 3D design and creative workflows High-end rendering, 3D design, and creative workflows Mid-range to high-end rendering, 3D design and engineering, AI and data science Entry-level to high-end 3D design and engineering, AI and data science
GIGABYTE Servers (NVIDIA vGPU Certified)
NVIDIA Models A100 PCIe Quadro RTX 8000 Quadro RTX 6000 T4
1U G-series G191-H44 G191-H44 G191-H44 G191-H44
1U OCP-series – – – T181-G23, T181-G23-G24, T181-Z70
2U G-series G291-280, G291-281, G292-Z20, G291-Z40 G291-280, G291-281, G242-Z10, G292-Z42 G291-280, G291-281, G242-Z10, G292-Z42 G291-280, G291-281, G221-Z30, G242-Z10, G291-Z20, G292-Z42
2U R-series R281-3C2, R281-G30, R282-Z93 R282-Z93 – R281-G30, R281-3C2, R282-Z93
2U H-series – – – H231-G20
4U G-series G481-HA0, G482-Z50, G492-Z50, G492-Z51 G481-H80, G481HA0 G481-H80, G481-HA0, G481-HA1, G482-Z50, G481-51 G481-H80, G481-HA0, G481-HA1, G482-Z51
Supermicro Servers (NVIDIA vGPU Certified)
NVIDIA Models A100 PCIe Quadro RTX 8000 Quadro RTX 6000 T4
1U G-series        
1U OCP-series        
2U G-series        
2U R-series        
2U H-series        
4U G-series