現在我們已經身處云計算時代,新的軟件定義數據中心概念也方興未艾,CPU、內存、存儲的虛擬化技術都已經非常成熟。隨著開源軟件浪潮的興起,涌現了如KVM和Xen這樣的平臺,很多云計算的創業公司都在此基礎上開發產品。但是這其中依然難見GPU的身影。

比來一直攻克頭條的虛擬貨幣,人工智能,VR/AR等,背后都離不開GPU的支持。GPU已經和未來緊緊的綁在了一起。可是在云計算的架構里,GPU只能算是一只腳踏進云計算的門檻,別的一只腳還在傳統的主機上。云辦事器上的GPU,還主要是限定在純數值計算上。GPU的老本行圖形渲染,在云辦事器的虛擬化上卻總是缺位的,而這是提高目前VDI性能,在云端實現GPU圖形渲染的主要方法。
新一代的操作系統和軟件對GPU的依賴越來越重。據Lakeside的統計,Win10 比Win7 的GPU使用量增加了32%,Win10 中新版本應用的GPU使用量也更高,好比OUTLOOK對GPU的使用量提升了85%。使用GPU加速的應用數量也是過去 5 年的 2 倍,同時使用這些應用的用戶數量也增加了60%。在這里我們可以很清晰的發現,不具備GPU運算能力的基礎架構,好比傳統VDI,是難以滿足未來軟件和系統的要求。
近幾年工業3. 0 開始向4. 0 的升級,從智慧工廠到智能生產的轉變,制造云、設計云等行業云開始涌現,運行著Dassault
Catia,Siemens NX,PTC
Creo,AutoCAD等軟件,承擔著所有制造設計任務的圖形工作站,此次上云也是勢在必行。在將這些設備上云后,一并解決了長久困擾行業的IP資產掩護,數據辦理,業務融合等問題。
從Gartner新發布的Hype
Cycle for Compute Infrastructure,2017 陳訴中,可以看出GPU虛擬化(Server-Side Client
Graphics)在經歷了前期市場的喧囂后,正處于市場發作的黎明前。相關技術還壟斷在少數廠商手里,并沒有像CPU,內存,存儲一樣在開源社區推廣普及。
未來已經到來,GPU虛擬化這個行業將會成為IT又一個新的發作點。本文接下來將對該行業內的廠商做一些的概述,其中包孕硬件廠商和軟件廠商,軟件廠商指能夠提供GPU虛擬化平臺和桌面傳輸協議的廠商。
硬件廠商
這里提到的硬件廠商,指的是GPU硬件廠商。他們為GPU虛擬化提供了相應的硬件和辦理程序。下文將對三大顯卡廠商的GPU虛擬化解決方案進行簡單介紹。
NVIDIA
提到GPU,首先想到的比來風生水起,趕上了人工智能[這里應該和下文的“引領人工智能計算”相呼應。]風口的NVIDIA。近幾年NVIDIA成功的實施了戰略升級,當競爭對手還在致力于做一家更優
秀的GPU廠商的時候,NVIDIA將本身重新定義為“引領人工智能計算”的廠商,推出了本身的并行計算架構CUDA,以及相應的專為高性能計算打造的Tesla系列GPU。這種戰略的實施一下子將本身和競爭對手之間拉出了代差,黃教主對行業未來的預見能力可見一斑。
早在 2013 年,NVIDIA就推出了行業內第 一款GPU虛擬化顯卡GRID K1/K2,同期聯合Citrix推出了商用的vGPU虛擬桌面解決方案,這比AMD提前了近 3 年。GPU虛擬化技術的出現,給一直被詬病性能不足的桌面虛擬化帶來了轉機。
在這 3 年時間里,行業內沒有誰推出能夠與GRID媲美的方案,NVIDIA處于競爭的真空期。直到 2016 年AMD推出本身的虛擬化顯卡后,NVIDIA才開始推出第二款GPU虛擬化顯卡,Maxwell架構的Tesla
M6/M10/M60,新版的GRID將使用授權分為 3 個差別版本,依據版本差別收取額外軟件授權使用費。這讓用戶又愛又恨。愛的是新一代顯卡性能比擬GRID
K1/K2 有著大幅度提升,恨的是硬件加軟件的雙重收費方式有點太不地道,價格實在太貴。NVIDIA敢這么收費,也從側面體驗了一家獨大的行業地位。和NIVIDA合作的虛擬化桌面廠商,如Citrix/VMware,則不幸淪為GRID的嫁衣,大部分利潤都被NVIDIA攫取。
本年 8 月份NVIDIA推出了最
新版的GRID 5.0,虛擬化顯卡新增Pascal架構的Tesla P4/P6/P40/P100,其中Quadro Virtual
Datacenter
Workstation版的授權支持vGPU在圖形渲染模式和高性能計算模式之間切換,這是硬件廠商首次在vGPU層面將圖形渲染和高性能計算進行了統一,又一次引領了行業趨勢和市場需求。
NVIDIA的虛擬化顯卡只是硬件,還需要相應的辦事器虛擬化系統的支持,這和Intel的CPU需要操作系統Windows和Linux來配合一樣。現在只有Xen和ESXi能夠支持GRID
virtual GPU
solution,被大量第三方廠商采用的KVM虛擬化平臺還沒有出現在GRID的支持列表中,這也是為什么上文說GPU別的一只腳還沒能踏進云計算時代。