英偉達(dá)：GPU虛擬化“風(fēng)口”來(lái)臨 VDI+vGPU會(huì)是桌面云應(yīng)用的主流

GPU虛擬化會(huì)不會(huì)在桌面云應(yīng)用中成為主流？早在2014年就已經(jīng)有人給出了肯定的答案。但在應(yīng)用實(shí)踐中，GPU虛擬化的應(yīng)用推進(jìn)速度似乎并不如想象中那么快。4年之后的今天，我們又要舊話重提，因?yàn)閂DI+vGPU在中國(guó)具備了爆發(fā)所需的天時(shí)、地利、人和。

“風(fēng)口”真的來(lái)了

何謂天時(shí)？一句話，就是用戶的需求被激發(fā)出來(lái)了。人們不再滿足于將VDI僅僅用于日常辦公，處理簡(jiǎn)單的文字、報(bào)表或?yàn)g覽網(wǎng)頁(yè)，專業(yè)3D軟件、視頻監(jiān)控、Win10等高端應(yīng)用場(chǎng)景也需要VDI來(lái)支撐，而在這些應(yīng)用場(chǎng)景中，GPU是不可或缺的。VDI的應(yīng)用體驗(yàn)要與高端PC無(wú)差別，這才是用戶的心聲。更重要的是，隨著云計(jì)算的普及，以及大數(shù)據(jù)分析、復(fù)雜圖形圖像的處理、虛擬貨幣、VR/AR等應(yīng)用的快速興起，GPU也是不二的選擇。

從歷史的經(jīng)驗(yàn)看，一項(xiàng)新技術(shù)的普及必須要找到一個(gè)突破口或者一種“殺手級(jí)”的應(yīng)用。從目前的情況看，Win10有可能就是VDI+vGPU迫切需要的那個(gè)“殺手級(jí)”應(yīng)用。Gartner的調(diào)查報(bào)告顯示，85%的企業(yè)已在2017年底前開始大量部署Win10，而Win10中的很多功能都要借助GPU來(lái)實(shí)現(xiàn)。

Lakeside的數(shù)據(jù)顯示，Win10比Win7的GPU使用量增加了32%，而在Win10版本的各項(xiàng)應(yīng)用中，Outlook對(duì)GPU的使用量增加了85%，PPT對(duì)GPU的使用量增加了64%，火狐瀏覽器對(duì)GPU的使用量增加了59%。另外，過(guò)去5年中，需要提供圖形加速的企業(yè)應(yīng)用程序的數(shù)量也增加了一倍?？梢赃@樣說(shuō)，GPU將與CPU、內(nèi)存一樣，成為桌面云的標(biāo)配。

英偉達(dá)（NVIDIA）全球副總裁沈威向記者表示：“現(xiàn)在，需要應(yīng)用GPU實(shí)現(xiàn)加速的場(chǎng)景越來(lái)越多，vGPU與VDI解決方案的融合是一件非常自然的事?！?/p>

何謂地利？技術(shù)和解決方案的成熟，為vGPU與VDI的融合提供了適宜的氣候和土壤。NVIDIA在1999年推出了首款GeForce系列GPU，從此開創(chuàng)了一個(gè)全新的圖形計(jì)算時(shí)代。之后，英偉達(dá)在顯卡方面不斷推陳出新，比如Tesla M10,單個(gè)顯卡最多可以虛擬化出32個(gè)vGPU，支持32個(gè)用戶并發(fā)使用，且GPU資源池化之后，用戶可以靈活地分配顯卡計(jì)算資源，還能支持3D虛擬機(jī)的遷移。

GPU技術(shù)不斷走向成熟，虛擬化技術(shù)也得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，GPU虛擬化技術(shù)在桌面云中的應(yīng)用探索正逐漸走向深入，從軟件共享GPU到GPU透?jìng)?，再?a href="http://ttokpm.com/v/tag/1751/" target="_blank">硬件GPU虛擬化，GPU虛擬化終于到了瓜熟蒂落的時(shí)候，而VDI就是最大的受益者之一。

在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，企業(yè)用戶對(duì)GPU高計(jì)算能力的需求在持續(xù)增長(zhǎng)。在中國(guó)桌面云市場(chǎng)占有率名列前茅的深信服，多年來(lái)一直致力于提升VDI解決方案的安全性、可管理性和良好體驗(yàn)。如今，深信服桌面云擁有在線用戶超過(guò)40萬(wàn)，其中1,000個(gè)點(diǎn)以上的大型應(yīng)用案超過(guò)100家。深信服桌面云已經(jīng)確立了八大行業(yè)和領(lǐng)域，在其VDI解決方案中增加對(duì)vGPU的支持，如虎添翼，可以更好地滿足行業(yè)用戶的需求。

“VDI市場(chǎng)一直在持續(xù)增長(zhǎng)，去年全年的收入超過(guò)了前面三年收入的總和。VDI正呈現(xiàn)全面爆發(fā)的趨勢(shì)?！鄙钚欧朴?jì)算CTO曹心馳表示，“隨著企業(yè)云化的深入，從原來(lái)的數(shù)據(jù)中心集中，到現(xiàn)在的桌面集中，用戶慢慢接受了VDI這種應(yīng)用方式。雖然當(dāng)前VDI的使用體驗(yàn)還不能完全等同于PC，但是越來(lái)越接近。其中，政府、教育、金融、醫(yī)療，以及大企業(yè)等對(duì)VDI的需求十分強(qiáng)烈?！?/p>

何謂人和？中國(guó)有句俗話，眾人拾柴火焰高。在認(rèn)準(zhǔn)了VDI+vGPU這一趨勢(shì)后，顯卡廠商、操作系統(tǒng)廠商、虛擬化軟件廠商、服務(wù)器和存儲(chǔ)廠商等大家共同努力，推出高度整合的VDI+vGPU解決方案，進(jìn)一步降低使用的門檻和成本，讓所有用戶都能受益，這才是VDI+vGPU普及的正確道路。

2018年初，深信服正式宣布與英偉達(dá)合作，將NVIDIA Virtual GPU技術(shù)集成到深信服桌面云aDesk平臺(tái)，提供GPU虛擬化能力。該集成方案是國(guó)內(nèi)首個(gè)基于KVM技術(shù)的vGPU虛擬化解決方案，可以在Win10、3D圖形設(shè)計(jì)、多媒體等復(fù)雜的圖像數(shù)字場(chǎng)景下為用戶帶來(lái)極致流暢的云桌面體驗(yàn)。特別值得一提的是，2017年11月，深信服還與中國(guó)移動(dòng)、英偉達(dá)等聯(lián)合推出了VR云解決方案，深度集成英偉達(dá)GPU技術(shù)，在虛擬桌面上實(shí)現(xiàn)3D游戲的渲染和交付。

深信服基于開源KVM技術(shù)的VDI+vGPU解決方案為中國(guó)用戶提供了一個(gè)新的、更優(yōu)性價(jià)比的選擇。

好上加好

深信服與英偉達(dá)為什么會(huì)走到一起？

在與英偉達(dá)深度合作之前，深信服在GPU應(yīng)用方面并沒(méi)有“等靠要”，而是自主研發(fā)了GPU軟件共享方案，在服務(wù)器上安裝M4000圖形工作站顯卡，在深信服的超融合系統(tǒng)上開發(fā)了GPU軟件共享層。但是，由于性能與兼容性等方面的局限，該方案只能用于少部分場(chǎng)景。深信服的這些探索在今天看來(lái)是一筆巨大的財(cái)富，不僅鍛煉了隊(duì)伍，積累了經(jīng)驗(yàn)，而且為與英偉達(dá)共同開發(fā)基于第二代顯卡的虛擬化解決方案奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

“不同的廠商關(guān)注的虛擬化技術(shù)層面不同，技術(shù)特長(zhǎng)也不同，有的關(guān)注GPU的切片，有的則擅長(zhǎng)傳輸協(xié)議。我們與深信服合作，看重的是他的整合能力和從客戶端到云端的整體交付能力。深信服提供的VDI+vGPU解決方案融合了后端的超融合設(shè)備、虛擬化軟件，以及前端，為用戶交付的是一個(gè)經(jīng)過(guò)優(yōu)化和兼容性驗(yàn)證的‘交鑰匙’的一體化解決方案，方便用戶使用。”英偉達(dá)中國(guó)架構(gòu)師張潔表示。

據(jù)了解，深信服計(jì)劃與NVIDIA合作推出vGPU云桌面方案，將GPU虛似化資源集中在云端管理，按需為不同場(chǎng)景提供顯卡資源的調(diào)度。vGPU就是將顯卡切片，然后將這些切片分配給虛擬機(jī)使用。vGPU很好地解決了GPU共享技術(shù)兼容性和性能等方面的問(wèn)題，同時(shí)還降低了成本，實(shí)現(xiàn)了資源的動(dòng)態(tài)調(diào)度，因此適用于大部分的GPU應(yīng)用場(chǎng)景，包括Win10、辦公設(shè)計(jì)、多媒體編輯等。

深信服與英偉達(dá)的第一次親密接觸是2017年5月，共同的目標(biāo)和方案上的互補(bǔ)性讓雙方很快走到了一起。沈威看好深信服在中國(guó)VDI市場(chǎng)的發(fā)展前景，也充分認(rèn)可深信服技術(shù)團(tuán)隊(duì)的能力。深信服的目標(biāo)是讓桌面云在體驗(yàn)上可以媲美PC，而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就必須用好GPU。不可否認(rèn)，英偉達(dá)是一個(gè)理想的合作伙伴。

目前，雙方正在做技術(shù)上的對(duì)接，涉及非常多的細(xì)節(jié)，比如基于KVM的底層驅(qū)動(dòng)怎么做，傳輸協(xié)議如何實(shí)現(xiàn)等，需要雙方通力協(xié)作。深信服的vGPU桌面云解決方案可廣泛適用于公檢法稅等行業(yè)高清視頻監(jiān)控、醫(yī)院專業(yè)PACS場(chǎng)景、制造業(yè)\建筑公司\設(shè)計(jì)院\廣告動(dòng)漫公司等企業(yè)的圖形設(shè)計(jì)和多媒體編輯，以及Win10場(chǎng)景等。

消失的門檻

“在‘后摩爾定律時(shí)代’，GPU將異軍突起，可以做更多的事。”沈威表示，“中外用戶在GPU的需求方面沒(méi)有差別，為圖形計(jì)算加速是用戶共同的要求。”

VDI剛出現(xiàn)時(shí)主要用于普通的辦公和設(shè)計(jì)場(chǎng)景。隨著企業(yè)云化的需求越來(lái)越強(qiáng)烈，技術(shù)不斷走向成熟，特別是GPU加入后，VDI的眼前豁然開朗，可以進(jìn)入辦公以外更多新的應(yīng)用場(chǎng)景中。未來(lái)，GPU的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛。這也是我們現(xiàn)在重提vGPU將成為桌面云應(yīng)用主流的原因。

在vGPU出現(xiàn)之前，用戶沒(méi)有太多選擇的余地，一臺(tái)服務(wù)器插一個(gè)顯卡，支持一種應(yīng)用服務(wù)。隨著應(yīng)用的數(shù)量越來(lái)越多，規(guī)模越來(lái)越大，再?zèng)]有趁手的通用管理工具，多臺(tái)機(jī)器、多個(gè)顯卡的管理就成了一個(gè)大問(wèn)題?！皏GPU可以將GPU切片，分配給不同的應(yīng)用，白天做編輯，晚上做渲染，魚與熊掌可以兼得?！辈苄鸟Y表示，“vGPU可以支持更多的VM，進(jìn)一步降低使用成本，VDI的普及指日可待。”

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