Strona korzysta z plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z Polityką Plików Cookies.



07.04.2021

Lubelskie Dni Informatyki

Koło Naukowe Informatyków już po raz XIII zorganizuje Lubelskie Dni Informatyki.
07.04.2021

Bariery językowe przełamane

Cisco Webex
06.04.2021

Nowość w portfolio Bakotech

Progress Software
06.04.2021

Kontrola służbowych urządzeń

Hexnode MDM
02.04.2021

Red Hat Inc.

Firma Red Hat Inc. udostępniła Red Hat OpenShift 4.7 – najnowszą wersji czołowej...
02.04.2021

Rozpoznawanie twarzy

QNAP QVR
02.04.2021

Układy EPYC Serii 7003

Firma AMD zaprezentowała nowe wydajne procesory serwerowe, czyli układy EPYC Serii 7003,...
02.04.2021

Mobilna wydajność

Satellite Pro C50-G
01.04.2021

Nowa linia monitorów

AOC V4

Grafika w systemach serwerowych

Data publikacji: 24-12-2020 Autor: Marcin Bieńkowski
Rys.1. Serwerowa karta...

Potrzeba wirtualizacji grafiki pojawiła się wraz z rosnącym zainteresowaniem usługami chmurowymi. Ideą nadrzędną była możliwość dostarczania wysokowydajnej, fotorealistycznej grafiki klientom takim jak tablety czy smartfony, które nie dysponują wystarczającą graficzną mocą obliczeniową. Dzięki temu można udostępniać profesjonalny rendering, obróbkę grafiki, aplikacje CAD/PLM czy nawet wymagające gry w postaci chmurowej usługi SaaS wielu użytkownikom jednocześnie.

 

Pamiętam, jak w 2012 roku, podczas konferencji GPU Technology Conference, firma Nvidia zaprezentowała pierwszą platformę do wirtualizacji grafiki – Nvidia VGX Platform. Dzięki temu rozwiązaniu można było obsłużyć pięciokrotnie większą liczbę użytkowników wymagających obsługi zaawansowanych efektów graficznych, w tym renderingu, oferując im wydajność procesora graficznego zamontowanego fizycznie w komputerze stacjonarnym. Na tamte czasy był to naprawdę zdumiewający widok, gdy aplikacje Inventor, AutoCAD czy Maya 3D działały na najtańszym na rynku tablecie mającym wydajność stacji roboczej.

 

> TRÓJWYMIAR PO RAZ PIERWSZY

 

Nvidia VGX funkcjonująca w centrum danych była w stanie zapewnić użytkownikom dostęp do komputera PC w chmurze za pomocą dowolnego urządzenia, np. tabletu czy smartfona i przy użyciu dowolnego systemu operacyjnego. Wrażenie robiło też to, że wirtualne środowisko akcelerowane przez technologię VGX cechowała wyjątkowa płynność oraz możliwość uruchomienia na niej dowolnej aplikacji, które wcześniej – co warto jeszcze raz podkreślić – można było uruchomić wyłącznie na fizycznym komputerze. To samo dotyczyło także narzędzia do modelowania 3D.

Platforma Nvidia VGX sprzedawana była w postaci modułu do zabudowy w szafach stelażowych, z którymi – poprzez sieć lub interfejs Fibre Channel – mogły komunikować się serwery. Składała się ona z kart Nvidia GVX, które zaprojektowano z myślą o obsłudze dużej liczby użytkowników. Karty te, przeznaczone do montażu w standardowych gniazdach PCI Express, wyposażano w cztery procesory graficzne i 16 GB pamięci. Istotnym elementem systemu był Nvidia VGX GPU Hypervisor. Była to specjalna sprzętowo-programowa warstwa, która pozwalała na komunikację z hypervisorem odpowiedzialnym za wirtualizację serwera, takim jak np. Citrix XenServer, umożliwiając tym samym wirtualizowanie i współdzielenie procesora graficznego.

Ostatnim elementem platformy była funkcja skalowania Nvidia User Selectable Machines (USM), dzięki której można było konfigurować i skalować graficzne, wirtualne środowisko dla każdego użytkownika z osobna, dostosowując je do potrzeb. To dzięki standardowi USM użytkownicy środowisk VDI (Virtual Desktop Infrastructure) otrzymali po raz pierwszy możliwość modelowania 3D i korzystania z aplikacji inżynierskich – wszystko to przy użyciu wirtualnych procesorów graficznych Nvidia Quadro.

 

> ROZWÓJ WIRTUALNYCH MASZYN

 

W 2008 roku, a więc jeszcze przed premierą wspomnianej platformy Nvidia VGX, ukazały się karty Nvidia Grid K1, a później K2, które zrewolucjonizowały podejście do sprzętowej wirtualizacji grafiki. Przed ich pojawieniem się na rynku systemy do wirtualizacji, np. bardzo popularny VMware, oferowały trzy tryby udostępniania zasobów graficznych maszynom VDI – Software 3D, vSGA oraz vDGA. Pierwszy z nich to tryb typowo software'owy, który pozwala na częściowe, sprzętowe wsparcie realizowanych przez maszynę wirtualną obliczeń 3D ze strony zainstalowanej w komputerze hoście fizycznej karty graficznej. Wykonywane przez kartę graficzną funkcje 3D, które wywoływane zostały przez graficzny interfejs API (DirectX, Open GL), trafiają do procesora i to on decyduje, czy przekazuje je do sterowników karty graficznej zainstalowanych w systemie gospodarza, czy są też realizowane software’owo. Warto podkreślić, że sposób, w jaki realizowane są w tym trybie operacje graficzne, zależy od obciążenia tego typu zadaniami poszczególnych wirtualnych maszyn.

Drugi z trybów, vSGA (Virtual Shared Graphics), to tryb, w którym karta graficzna jest współdzielona przez wszystkie wirtualne maszyny. Jego zaletą jest to, że każda z maszyn ma dostęp do procesora graficznego, natomiast wadą znaczne obniżenie wydajności graficznej wszystkich wirtualnych maszyn w wypadku skomplikowanych obliczeń 3D. Nawet jeśli wszystkie działania realizowane były przez jedną maszynę VM. Trzeci tryb, vDGA (Virtual Dedicated Graphics Adapter) wykorzystuje funkcję PCI pass-through, dzięki któremu zainstalowana w serwerze karta graficzna przydzielana jest do określonej maszyny wirtualnej. Dzięki temu wirtualny desktop wykorzystuje natywny sterownik producenta karty graficznej i ma zagwarantowany dostęp do wszystkich funkcji karty. Oczywiście dostępne jest pełne wsparcie dla bibliotek DirectX i OpenGL, a wadą to, że liczba wirtualnych maszyn równa się liczbie fizycznych kart graficznych zainstalowanych w serwerze.

 

[...]

 

Autor jest niezależnym dziennikarzem zajmującym się propagowaniem nauki i techniki.

Pełna treść artykułu jest dostępna w papierowym wydaniu pisma.

.

Transmisje online zapewnia: StreamOnline

All rights reserved © 2019 Presscom / Miesięcznik "IT Professional"