O que é uma placa de vídeo virtual?

by anasillas

11 de junho de 2018 por Anne Hecht

A tecnologia de virtualização para aplicativos e desktops existe há muito tempo, mas nem sempre foi acompanhada desse hype. Sua maior falha: experiência ruim para o usuário.

E o motivo é simples. Quando a virtualização entrou em cena pela primeira vez, as placas de vídeo – que são especialistas em computação paralela – não eram parte dessa combinação. A placa de vídeo virtual, também conhecida como vGPU, mudou isso.Em um dispositivo de computação física tradicional como uma estação de trabalho, PC ou notebook, uma placa de vídeo normalmente executa toda a captura, codificação e renderização para potencializar tarefas complexas, como vídeo e aplicativos em 3D. Na virtualização inicial, tudo isso era controlado pela CPU no host do data center. Embora fosse funcional para alguns aplicativos básicos, a virtualização baseada em CPU nunca atingiu os níveis de experiência nativa e de desempenho que a maioria dos usuários precisava.

Isso mudou há alguns anos, quando a NVIDIA lançou sua placa de vídeo virtual. A virtualização de uma placa de vídeo de data center permitiu que ela fosse compartilhada entre várias máquinas virtuais. Isso melhorou muito o desempenho de aplicativos e desktops e permitiu que as organizações construíssem infraestruturas de desktop virtual (ou VDIs) que dimensionassem de maneira econômica esse desempenho em todos os seus negócios.

O que uma placa de vídeo faz

Uma unidade de processamento gráfico tem milhares de núcleos de computação para processar de modo eficiente cargas de trabalho em paralelo. Pense em renderização de imagens, vídeo e aplicativos em 3D. Essas são todas tarefas massivamente paralelas.

A capacidade da placa de vídeo de lidar com tarefas paralelas a torna especialista na aceleração de aplicativos auxiliados por computador. Os engenheiros confiam nelas para tarefas pesadas, como engenharia assistida por computador (CAE), design assistido por computador (CAD) e aplicações de fabricação assistida por computador (CAM). Mas há muitos outros aplicativos empresariais e de clientes.

É claro que qualquer processador pode renderizar gráficos. Eventualmente, quatro, oito ou 16 núcleos poderiam fazer esse trabalho. Mas com os milhares de núcleos especializados em uma placa de vídeo, não há tempo de espera. Os aplicativos simplesmente são executados mais rapidamente, de forma interativa – da maneira como devem ser executados.

Placas de vídeo virtuais explicadas

O que faz uma placa de vídeo virtual funcionar é o software.

O software NVIDIA vGPU oferece desktops e estações de trabalho virtuais com gráficos ricos e acelerados pelos aceleradores NVIDIA Tesla, as placas de vídeo de data center mais potentes do mundo.

Esse software transforma uma placa de vídeo física instalada em um servidor para criar placas de vídeo virtuais que podem ser compartilhadas em várias máquinas virtuais. Não é mais um relacionamento de um para um – da placa de vídeo ao usuário – mas de um para muitos.

O software NVIDIA vGPU também inclui um driver de vídeo para cada máquina virtual. Às vezes, isso é chamado de gráficos do servidor. E isso permite que todas as máquinas virtuais obtenham os benefícios de uma placa de vídeo como uma área de trabalho física. Mas como o trabalho normalmente feito pela CPU foi transferido para a placa de vídeo, os usuários têm uma experiência muito melhor e há compatibilidade para mais usuários.

As ofertas de placas de vídeo virtuais da NVIDIA incluem três produtos projetados para atender aos desafios do local de trabalho digital: o PC virtual NVIDIA GRID (GRID vPC) e os aplicativos virtuais NVIDIA GRID (GRID vApps) para profissionais de conhecimento, e o NVIDIA Quadro Virtual Data Center Workstation (Quadro vDWS) para designers, engenheiros e arquitetos.

O NVIDIA GRID oferece uma experiência incrível para todos os usuários

Os requisitos gráficos dos usuários de negócios estão aumentando. O Windows 10 exige até 32% mais recursos de CPU do que o Windows 7, de acordo com um white paper da Lakeside Software, Inc. E as versões atualizadas de aplicativos básicos de produtividade para escritórios, como Chrome, Skype e Microsoft Office, exigem um nível muito mais alto de computação gráfica do que antes.

Essa tendência que caminha na direção de ambientes de trabalho digitalmente sofisticados e com gráficos intensos só aumentará. Com ambientes virtualizados apenas com CPU incapazes de suportar as necessidades dos profissionais do conhecimento, o desempenho acelerado pela placa de vídeo com a NVIDIA GRID tornou-se um requisito fundamental dos locais de trabalho e empresas digitais virtualizados que usam o Windows 10.

A NVIDIA Quadro vDWS oferece desempenho seguro em estações de trabalho em qualquer dispositivo

Todos os dias, dezenas de milhões de profissionais criativos e técnicos precisam acessar os aplicativos mais exigentes de qualquer dispositivo, trabalhar em qualquer lugar e interagir com grandes conjuntos de dados – tudo isso mantendo as informações seguras.

Essa situação pode ser um cardiologista fornecendo uma consulta remota e acessando imagens de alta qualidade durante uma conferência; uma agência do governo fornecendo experiências de treinamento simuladas e imersivas; ou um engenheiro de P&D trabalhando em um novo projeto de carro que precisa garantir que a propriedade intelectual e os designs proprietários permaneçam seguros no data center enquanto colabora com outras pessoas no escritório de um cliente.

Para pessoas com necessidades sofisticadas e de gráficos intensos como essas, o Quadro vDWS oferece a estação de trabalho virtual mais poderosa do data center ou da nuvem a qualquer dispositivo, em qualquer lugar.

Como as vGPUs simplificam a administração de TI

Trabalhando com VDI, os administradores de TI podem gerenciar recursos centralmente, em vez de dar suporte a estações de trabalho individuais em todos os locais de trabalho. Além disso, o número de usuários pode ser ampliado e reduzido com base nas necessidades de projeto e aplicativo.

O monitoramento de placa de vídeo virtual NVIDIA fornece aos departamentos de TI ferramentas e insights para que eles possam gastar menos tempo na solução de problemas e mais tempo se concentrando em projetos estratégicos. Os administradores de TI podem entender melhor sua infraestrutura até o nível do aplicativo, permitindo que localizem um problema antes mesmo que ele comece. Isso pode reduzir o número de tickets e escalonamentos, além de reduzir o tempo necessário para resolver os problemas.

Com a VDI, a TI também consegue entender melhor os requisitos de seus usuários e ajustar a alocação de recursos. Isso economiza custos operacionais e, ao mesmo tempo, permite uma melhor experiência do usuário. Além disso, os recursos da migração ao vido das máquinas virtuais aceleradas por placas de vídeo da NVIDIA permitem que a TI realize serviços críticos, como nivelamento de carga de trabalho, resiliência da infraestrutura e atualizações de software do servidor, sem nenhum tempo de inatividade da máquina virtual. Eles permitem que a TI ofereça experiências de usuário de qualidade com alta disponibilidade.

Como as placas de vídeo virtuais ajudam as empresas

Veja alguns exemplos de como as organizações que implantaram as ofertas de vGPU da NVIDIA se beneficiaram:

  • CannonDesign (arquitetura, engenharia e construção). A CannonDesign forneceu virtualização a todos os seus usuários, de designers e engenheiros que usam o Revit e aplicativos de ponta até os profissionais do conhecimento que usam aplicativos de produtividade para escritório. A empresa obteve a maior densidade de usuários com duas vezes o desempenho e com mais segurança. Sua equipe de TI agora pode provisionar um novo usuário com uma estação de trabalho virtual em dez minutos.
  • Cornerstone Home Lending (serviços financeiros). A Cornerstone Home Lending simplificou sua implantação de desktops em 100 filiais e 1.000 usuários em um único ambiente virtualizado. A empresa obteve menor latência e alto desempenho em aplicativos empresariais modernos, como edição e reprodução de vídeo.
  • DigitalGlobe (imagens de satélite). A DigitalGlobe permitiu que seus desenvolvedores e funcionários do escritório utilizassem aplicativos com uso intensivo de gráficos em qualquer dispositivo com uma experiência semelhante à de um PC nativo. A mudança para os aceleradores de placa de vídeo NVIDIA Tesla M10 e o software NVIDIA GRID proporcionou uma enorme redução de custos com duas vezes mais densidade do usuário e simplificou sua operação de TI com uma proporção de usuário para TI de 500:1.
  • Honda (setor automotivo). A Honda usou a tecnologia de placa de vídeo virtual para permitir melhor escalabilidade e menores custos de investimento. A empresa obteve desempenho mais rápido e menor latência em aplicativos com gráficos pesados, como o 3D CAD, mesmo em thin clients. Os veículos Honda e Acura agora estão sendo projetados usando VDI com o software NVIDIA vGPU.
  • Seyfarth Shaw (setor jurídico). Para fornecer aos seus advogados uma rica experiência de navegação na Web em qualquer dispositivo, a Seyfarth Shaw atualizou para o Windows 10 VDI com placas de vídeo Tesla M10 e NVIDIA GRID vPC. Carregar sua intranet, que no passado levava de oito a dez segundos, agora leva apenas dois a três. É fácil percorrer grandes PDFs e o número de reclamações dos usuários para a TI despencou.
  • Holstebro Kommune (Governo). A Holstebro Kommune obteve uma melhoria de 70% na utilização da CPU com o NVIDIA GRID. Aplicações modernas e navegadores da Web com conteúdo multimídia rico, videoconferência, edição e reprodução de vídeo podem ser feitos em qualquer dispositivo, com desempenho que compete com o desktop físico.
  • UMass Lowell (Educação). A Universidade de Massachusetts em Lowell oferece uma experiência do tipo estação de trabalho aos seus alunos, que podem usar aplicativos como o SOLIDWORKS, o pacote completo da Autodesk, Moldflow e Mastercam em qualquer dispositivo. A universidade opera seu ambiente de VDI a um quinto do custo de uma estação de trabalho com desempenho equivalente. Apenas com as atualizações de software de virtualização da NVIDIA, a UMass Lowell obteve uma melhoria de desempenho de 20% a 30%.

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