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VMware和Citrix的GPU虚拟化方式有何不同?

出处:TechTarget中国 | Alyssa Wood | 2014-7-21

      随着设备的性能越来越强大,用户的需求也在不断增加。现在,许多虚拟桌面用户都想要使用3D应用程序以及许多其他需要GPU支持的技术。

图形处理单元(GPU)虚拟化技术通过共享CPU计算任务的方式使得我们距离这个目标更近一步。随着用户的需求不断增加, GPU虚拟化技术也获得了快速发展。IT部门现在需要在多种支持GPU虚拟化的技术和供应商之间做出选择。但是用户的真正需求是什么?不同供应商又提供了怎样的虚拟GPU技术?

面对不断发展的多种不同选择和技术,是时候应该弄清楚这些了。

你是否需要GPU虚拟化?

你需要思考的第一件事情就是用户是否需要额外的GPU处理能力。之后,再决定选择哪种实现方式。

在虚拟桌面基础设施(VDI)中,GPU虚拟化技术使得虚拟桌面上能够运行的应用程序种类大大增加,比如3D、CAD、视频编辑和以及一些其他应用程序。需要使用这些应用的用户将会大大受益于虚拟GPU,相比于之前,它们会获得更好的应用程序性能体验。

但是并不是所有的终端用户都需要GPU虚拟化。一些运行在物理或者虚拟桌面上的应用程序可以通过使用协议负载分担获得更大的提升,而不是GPU负载分担。在选择使用GPU虚拟化技术之前,需要对自己的环境和用户进行评估。

如果最终的评估结果显示很多用户都需要更加强大的GPU性能,那么也可以通过多种方式可以实现GPU虚拟化。包括专用GPU、共享虚拟GPU和GPU pass-through等方式。GPU共享或高密度虚拟GPU方式适合于使用基础业务应用、对图形需求不高的用户,而专用GPU可以满足用户对于大量3D处理能力的需求。

Citrix和VMware的虚拟GPU特性对比

目前两种最为流行的企业VDI产品都是基于Nvidia的GRID技术。而它们之间存在哪些区别呢?

Citrix XenDesktop GRID vGPU

一些专家认为Citrix的GPU虚拟化技术领先于其他竞争对手,因为其在最底层上获得了Nvidia的支持。在Citrix XenDesktop 7.1中,Citrix通过使用Nvidia GRID技术提供了对vGPU技术的原生支持,包括pass-through和GPU共享。但是需要注意的是Nvidia的板卡并不支持太多的服务器,GRID vGPU特性也只在安装了Service Pack 1的XenServer 6.2上可用。

在你为XenDesktop虚拟机(VM)部署了vGPU之后,主要顾虑如何分配GPU。你可以按照一比一的方式将物理GPU分配给虚拟GPU,这样可以降低每个物理GPU上的负载,实现应用程序的高性能表现;或者你可以将一个物理GPU共享为多个虚拟GPU,可以提供高密度的GPU,但是性能表现会有所降低。再次强调,这些都取决于应用程序和用户的需求。

GRID卡可以提供四种不同类型的vGPU。每种都根据需要支持的共享用户数量和需要的内存数量而不同。GRID卡还提供了GPU pass-through方式,这也是XenApp能够使用的唯一的GPU类型。

VMware vSGA和vDGA

VMware的技术也基于Nvidia,包括不同的GPU虚拟化方案:Soft 3D、虚拟共享图像加速(vSGA)和虚拟专用图像加速(vDGA)。

Soft 3D使用软件来模拟GPU,适用于有限的3D图像处理需求。

因为其将GPU分成多份,将内存分配给每个虚拟机,所以vSGA可以支持很高的用户密度。其还可以提供故障转移功能,这种特性使用和Soft 3D同样的驱动,可以在需要的时候自动切换到Soft 3D模式。你可以选择是否只使用硬件GPU或者允许自动切换到Soft 3D。

如果想要实现最好的性能表现,可以使用VMware vDGA,其将每个GPU只分配给某个虚拟桌面。还使用了DirectX和OpenGL的最高执行标准。

需要注意的一件有意思的事情是由于Citrix VDI可以运行在多个hypervisor当中,所以如果Citrix XenDesktop运行在VMware ESXi当中,其也可以使用vSGA和vDGA。

GPU的新特性

Nvidia的vGPU过去很长时间都只支持Citrix XenServer,但是Nvidia宣称其将会在2015年前扩展对于VMware vSphere hypervisor的支持。针对运行在云中,需要大量图形处理能力的应用程序,VMware和Nvidia同样为Horizon DaaS(桌面即服务)平台增加GRID支持进行了合作。

Nvidia对其GPU产品进行了持续地改进,包括增加用户密度,针对运行Nvidia Tegra处理器的GPU加速器开发Citrix Receiver软件客户端,通过更新vGPU增加对于Windows 8.1和Windows Server 2012 R2的支持。