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云端渲染借助NVIDIA GRID实现GPU虚拟化

   早在1999 年,NVIDIA 公司发明了图形处理器 (GPU,Graphics Processing Unit),让全世界重新认识了计算机图形的威力。2013年,NVIDIA GRID实现GPU虚拟化,用云端渲染再次改写历史。

  VMware的桌面虚拟化技术使CPU虚拟化,然而在数据中心外部运行的所有应用程序基本上都需要依托于CPU。而且许多公司在过去进行桌面虚拟化时都曾遇到各种重大问题:不仅技术工程设计应用程序无法实现虚拟化,产品生命周期管理工具——类似于制造业中用于放置所有3D模型的存储库,也都无法实现虚拟化。许多创意设计应用程序,例如Adobe Photoshop,在没有GPU的情况下进行虚拟化都会发生错误。

  GPU虚拟化一直无法实现,直到NVIDIA GRID问世。

  在过去20年中,专业应用程序开发商意识到GPU的重要性,并不断地重新编写其应用程序。但是兼容性成为了一个极大的挑战。针对这一现状,NVIDIA推出NVIDIA GRID,旨在对桌面系统的图形技术进行虚拟化进而实现100%的应用程序兼容性。

  近日,NVIDIA专业解决方案部门高级产品经理Justin Boitano接受了ZDNet记者的专访,对Kepler GPU以及NVIDIA GRID显卡的相关技术与发展进行了解读。

  Justin告诉记者,用户根据对GPU的需求被分为三大类:知识工作者(Knowledge Worker)、有力使用者(Power User)和设计者(Designer)。知识工作者大多只进行基本的文本工作,而无法接触视觉效果更好的应用程序,包括Windows平台中的各种应用程序。而有力使用者增加了不少图形渲染需求,而设计师对GPU的需求则毋庸置疑。NVIDIA将一部分有力使用者和设计者所在的市场称为高端设计市场。

云端渲染借助NVIDIA GRID实现GPU虚拟化

  “我们所追求的就是在虚拟化环境中利用图形处理器的视觉处理能力来运行所有这些应用程序。对于VMware和Citrix等公司来说,这有助于极大地拓宽虚拟化市场。我们所专注的许多初始市场都是一些要求最苛刻的用户,他们在过去都会毫不犹豫地拒绝VDI,包括3D设计工程师和为设计师提供支持的人员,”Justin表示。

  “每一位设计师下面可能有10个人需要访问3D模型,他们的工作涉及制造组装、销售订货、采购和物流等,因此会通过PLM系统来访问这些模型。而我们实际上非常重视这些市场,这是虚拟化方案的一个很大的增量市场”。

  行业正在朝着这个方向发展。尽管当今所有知识工作者都在办公桌前工作。但是当知识工作者做出购买决策时往往都会添加一个图形处理器。而对于高端设计市场来说,GPU的需求就毋庸置疑了。应用程序和视觉效果在缺少GPU的情况下将大打折扣:色彩效果差,无法呈现纹理、光影和细节。于是,设计人员需要从一开始就确保设计的准确性,因而希望使用最合适的工具来开展工作,并且将营造尽可能真实的环境。

云端渲染借助NVIDIA GRID实现GPU虚拟化

  有无GPU的图形质量差异(左图无GPU,右图有GPU)

  如果没有GPU,交互速度会非常慢,应用程序性能会下降明显,光景、细节和真实感也都无法获得。如果使用GPU情况则会大大改观。这即是许多高级用户希望使用GRID的主要原因。

  Justin表示,NVIDIA正在支持VMware和Citrix充分发挥图形处理器的优势。VMWare目前提供了两项技术,第一项技术是两周前发布的vDGA虚拟直接图形加速。每个用户的虚拟机都可以获得一个专用GPU,就像是在办公桌前使用专用GPU和专用内存。这样一来使用户在该场景中能为GPU获得全面的支持。vSGA所面临的挑战在于用户可以共享GPU,但由于驱动程序工作方式限制只能获得DirectX 9支持。

  GRID卡有两个版本,K1和K2。GRID K1配备4个Kepler GPU——均为入门级工作站版GPU。意味着每个显卡可以支持非常高的用户密度,不过同时需要牺牲一些性能。而K2只能容纳两个高端GPU——为最顶级的GPU。因此,GK104相当于一块Quadra K5000显卡。当用户需要运行超高性能的游戏或设计应用程序时,K2将可以提供最佳性能。

云端渲染借助NVIDIA GRID实现GPU虚拟化

  GRID K1 和K2参数信息

  “我们将支持合作伙伴生态系统不断发展壮大。我们正在尝试将所开发显卡的数量控制在较低水平,这样便可以更加专注于推进更多OEM厂商对我们产品的认证和支持。然后再让所有的虚拟化公司能够为我们的所有客户提供具备丰富和交互式体验的虚拟化解决方案。” Justin说道。