Nvidia GRID

Virtuelle Desktops erreichen Workstation-Niveau

06.08.2013
Multimedia- und rechenintensive Anwendungen bereiten bei der Virtualisierung von Desktops häufig noch Probleme. Nvidia verspricht, mit der GRID-Technologie den Engpass zu beheben.
Nvidia GRID soll es Unternehmen ermöglichen, in virtualisierten Umgebungen die CPU von der Verarbeitung der Grafik zu befreien und dies den Grafikprozessor erledigen zu lassen.
Nvidia GRID soll es Unternehmen ermöglichen, in virtualisierten Umgebungen die CPU von der Verarbeitung der Grafik zu befreien und dies den Grafikprozessor erledigen zu lassen.
Foto: Nvidia

Standard-Desktop-Virtualisierung bietet lediglich Arbeitsumgebungen mit geringer Rechenleistung, die nur für Standard-Office-Anwendungen geeignet sind. Rechenintensivere Applikationen, in denen Grafik eine Rolle spielen, sind nicht ausführbar. Ein virtueller Desktop scheitert oftmals schon an der Widergabe eines Videos. Dieses Problem macht Arbeitsplätze mit virtuellen Desktops nur bedingt einsetzbar.
Grafikspezialist Nvidia verspricht mit seiner GRID-Technologie eine Lösung dieses Problems. GRID erschafft durch schnelle Grafikprozessoren (GPUs), effiziente Treiber und zertifizierte Software neue, kosteneffiziente Cloud- und Netzwerkdienste, die bisher aufgrund zu geringer Hardware-Kapazitäten und fehlender Infrastrukturen nicht möglich waren.

Die Lösung soll per Virtualisierungstechnik einfachste Büro-Rechner in Computer mit Workstation-Niveau verwandeln. Darüber hinaus hält durch GRID High-End-Gaming mit aufwendiger Grafik Einzug in herkömmliche Smart-TVs, PCs, Tablets oder Smartphones.

Zwei GRID-Varianten

Nvidia GRID wird in zwei Ausführungen für unterschiedliche Einsatzgebiete in Unternehmen angeboten. GRID soll Großunternehmen in der Lage versetzen, Mitarbeitern virtuelle Arbeitsumgebungen mit hoher Grafikrechenleistung vom Server per Remote-Zugriff bereitzustellen. Dadurch sind an jedem Arbeitsplatz mit herkömmlichen Bürorechnern anspruchsvolle, grafikintensive Anwendungen möglich.

Das Spektrum reicht dabei von Google Earth und Videoplayback über Photoshop bis hin zu professionellen Applikationen wie Autocad, Catia oder Solidworks. Auch die Remote-Nutzung über das Internet sei laut Herstellerangaben problemlos möglich.

Zielgruppen sind zum Beispiel die Automobilindustrie, das Produktdesign, das Bauwesen oder Banken. Unter anderem setzt der französische Fahrzeughersteller PSA (Peugeot Société Anonyme) GRID bereits ein.

GRID ist kompatibel zu den verbreiteten Virtual-Desktop-Infrastructure-(VDI)-Lösungen von Citrix, Microsoft oder VMware. Die Low-Latency-Remote-Display-Technologie von Nvidia soll dazu beitragen, die Latenzen bei der VDI-Nutzung auf ein Minimum zu reduzieren. Dies wird auch durch die Optimierung der H.264-Codierung erreicht, die standardgemäß unterstützt wird. OEMs wie Asus, Cisco, Dell, HP, IBM oder SuperMicro bieten bereits entsprechende GRID-Server an.

Demnächst will es Nvidia via GRID-vGPU-Technologie ermöglichen, GPUs zu virtualisieren. Mehrere virtuelle Systeme haben dadurch gleichzeitig Zugriff auf einen einzelnen physikalischen Grafikprozessor und könnten damit die Effizienz der Server weiter steigern.

Visual Computing Appliance

Ein weiteres GRID-Produkt, das in den USA bereits verfügbar ist und im Herbst 2013 auf den europäischen Markt kommt, ist die Visual Computing Appliance (VCA).

Die VCA stellt eine Virtualisierungslösung von Nvidia mit eigener Hard- und Software dar. Unternehmen ohne IT-Abteilung erhalten mit dieser Appliance für 19-Zoll-Serverschränke ein mächtiges Werkzeug für die Nutzung professioneller, grafikintensiver Anwendungen von beispielsweise Adobe, Autodesk oder Dassault Systèmes.

Designer, Ingenieure oder Architekten können auf der VCA etwa komplexe und aufwendige CAD-Modelle erstellen, ohne auf eine lokale Workstation zugreifen zu müssen. Herkömmliche Clients in Form von Notebooks oder Desktops reichen aus, um per Mausklick einen virtuellen Arbeitsplatz mit Workstation-Leistung zu erstellen. Die Berechnungen übernimmt der mit GRID-Technologie ausgestattete VCA-Server. Der Zugriff erfolgt ebenfalls lokal über das Intranet oder extern über das Internet. Dadurch erhöht sich die Flexibilität bei gleichzeitigen Ressourceneinsparungen.

Herzstück eines jeden Systems mit GRID-Technologie sind GPUs von Nvidia, die auf der neuesten Kepler-Architektur basieren. Die Grafikkarte GRID K1 bietet vier Kepler-GPUs mit insgesamt 768 CUDA-Kernen sowie 16GB DDR3-Speicher. Noch leistungsfähiger ist die GRID K2, die mit zwei Kepler-GPUs der Spitzenklasse, 3072 CUDA-Kernen und 8 GB DDR5-Speicher für höchste Leistung konzipiert wurde. Mit Nvidia GRID vGPU können maximal bis zu 32 Nutzer auf eine einzige GRID-Grafikkarte zugreifen.

Gaming

Mit GRID lassen sich aber auch abseits vom Business- und Enterprise-Segment neue Märkte erschließen, unter anderem der Gaming-Bereich.

So können mittels GRID hochkomplexe und rechenintensive Inhalte über das Internet auf nahezu alle denkbaren Endgeräte wie zum Beispiel Gaming Portables, Smartphones, Tablets, TVs, Notebooks oder PCs gestreamt werden. Die Besonderheit dieser Content-on-Demand-Lösung: Die Nvidia GRID gestreamten Inhalte können Anwender interaktiv bearbeiten.

Unterstützung von Hyper-V, Xen und vSphere

In enger Zusammenarbeit mit den Virtualisierungs-Anbietern Microsoft, Citrix und VMware hat Nvidia seine GRID-Lösung an bestehende Software-Infrastruktur Umgebungen angepasst.

Citrix bietet mit XenApp, XenDesktop und XeNServer Werkzeuge, um die Nutzung von virtuellen Arbeitsumgebungen einfach und flexibel zu gestalten. Unter Einsatz von Microsoft Windows Server RDSH und der XenDesktop-7-Plattform ist eine gemeinsame Nutzung von GPUs über mehrere Anwender-Sessions möglich. Darüber hinaus erlaubt die Kombination des Citrix XenServer und der Nvidia GRID vGPU durch virtualisierte GPUs den direkten Zugriff mehrerer virtueller Systeme auf einen einzelnen Grafikprozessors.

RemoteFX aus dem Hause Microsoft bietet mehreren Nutzern die Möglichkeit, auf eine einzige, physikalische GPU zuzugreifen.

Mit der virtuellen dedizierten Grafikbeschleunigung (vDGA) von VMware wird jede GPU einer virtuellen Maschine zugewiesen und ermöglicht die grafische Durchgabe über einen Serverknoten an mehrere Betriebssysteme.

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