英伟达：GPU虚拟化“风口”来临 VDI+vGPU会是桌面云应用的主流

GPU虚拟化会不会在桌面云应用中成为主流？早在2014年就已经有人给出了肯定的答案。但在应用实践中，GPU虚拟化的应用推进速度似乎并不如想象中那么快。4年之后的今天，我们又要旧话重提，因为VDI+vGPU在中国具备了爆发所需的天时、地利、人和。

“风口”真的来了

何谓天时？一句话，就是用户的需求被激发出来了。人们不再满足于将VDI仅仅用于日常办公，处理简单的文字、报表或浏览网页，专业3D软件、视频监控、Win10等高端应用场景也需要VDI来支撑，而在这些应用场景中，GPU是不可或缺的。VDI的应用体验要与高端PC无差别，这才是用户的心声。更重要的是，随着云计算的普及，以及大数据分析、复杂图形图像的处理、虚拟货币、VR/AR等应用的快速兴起，GPU也是不二的选择。

从历史的经验看，一项新技术的普及必须要找到一个突破口或者一种“杀手级”的应用。从目前的情况看，Win10有可能就是VDI+vGPU迫切需要的那个“杀手级”应用。Gartner的调查报告显示，85%的企业已在2017年底前开始大量部署Win10，而Win10中的很多功能都要借助GPU来实现。

Lakeside的数据显示，Win10比Win7的GPU使用量增加了32%，而在Win10版本的各项应用中，Outlook对GPU的使用量增加了85%，PPT对GPU的使用量增加了64%，火狐浏览器对GPU的使用量增加了59%。另外，过去5年中，需要提供图形加速的企业应用程序的数量也增加了一倍。可以这样说，GPU将与CPU、内存一样，成为桌面云的标配。

英伟达（NVIDIA）全球副总裁沈威向记者表示：“现在，需要应用GPU实现加速的场景越来越多，vGPU与VDI解决方案的融合是一件非常自然的事。”

何谓地利？技术和解决方案的成熟，为vGPU与VDI的融合提供了适宜的气候和土壤。NVIDIA在1999年推出了首款GeForce系列GPU，从此开创了一个全新的图形计算时代。之后，英伟达在显卡方面不断推陈出新，比如Tesla M10,单个显卡最多可以虚拟化出32个vGPU，支持32个用户并发使用，且GPU资源池化之后，用户可以灵活地分配显卡计算资源，还能支持3D虚拟机的迁移。

GPU技术不断走向成熟，虚拟化技术也得到了越来越广泛的应用，GPU虚拟化技术在桌面云中的应用探索正逐渐走向深入，从软件共享GPU到GPU透传，再到硬件GPU虚拟化，GPU虚拟化终于到了瓜熟蒂落的时候，而VDI就是最大的受益者之一。

在数字经济时代，企业用户对GPU高计算能力的需求在持续增长。在中国桌面云市场占有率名列前茅的深信服，多年来一直致力于提升VDI解决方案的安全性、可管理性和良好体验。如今，深信服桌面云拥有在线用户超过40万，其中1,000个点以上的大型应用案超过100家。深信服桌面云已经确立了八大行业和领域，在其VDI解决方案中增加对vGPU的支持，如虎添翼，可以更好地满足行业用户的需求。

“VDI市场一直在持续增长，去年全年的收入超过了前面三年收入的总和。VDI正呈现全面爆发的趋势。”深信服云计算CTO曹心驰表示，“随着企业云化的深入，从原来的数据中心集中，到现在的桌面集中，用户慢慢接受了VDI这种应用方式。虽然当前VDI的使用体验还不能完全等同于PC，但是越来越接近。其中，政府、教育、金融、医疗，以及大企业等对VDI的需求十分强烈。”

何谓人和？中国有句俗话，众人拾柴火焰高。在认准了VDI+vGPU这一趋势后，显卡厂商、操作系统厂商、虚拟化软件厂商、服务器和存储厂商等大家共同努力，推出高度整合的VDI+vGPU解决方案，进一步降低使用的门槛和成本，让所有用户都能受益，这才是VDI+vGPU普及的正确道路。

2018年初，深信服正式宣布与英伟达合作，将NVIDIA Virtual GPU技术集成到深信服桌面云aDesk平台，提供GPU虚拟化能力。该集成方案是国内首个基于KVM技术的vGPU虚拟化解决方案，可以在Win10、3D图形设计、多媒体等复杂的图像数字场景下为用户带来极致流畅的云桌面体验。特别值得一提的是，2017年11月，深信服还与中国移动、英伟达等联合推出了VR云解决方案，深度集成英伟达GPU技术，在虚拟桌面上实现3D游戏的渲染和交付。

深信服基于开源KVM技术的VDI+vGPU解决方案为中国用户提供了一个新的、更优性价比的选择。

好上加好

深信服与英伟达为什么会走到一起？

在与英伟达深度合作之前，深信服在GPU应用方面并没有“等靠要”，而是自主研发了GPU软件共享方案，在服务器上安装M4000图形工作站显卡，在深信服的超融合系统上开发了GPU软件共享层。但是，由于性能与兼容性等方面的局限，该方案只能用于少部分场景。深信服的这些探索在今天看来是一笔巨大的财富，不仅锻炼了队伍，积累了经验，而且为与英伟达共同开发基于第二代显卡的虚拟化解决方案奠定了坚实的基础。

“不同的厂商关注的虚拟化技术层面不同，技术特长也不同，有的关注GPU的切片，有的则擅长传输协议。我们与深信服合作，看重的是他的整合能力和从客户端到云端的整体交付能力。深信服提供的VDI+vGPU解决方案融合了后端的超融合设备、虚拟化软件，以及前端，为用户交付的是一个经过优化和兼容性验证的‘交钥匙’的一体化解决方案，方便用户使用。”英伟达中国架构师张洁表示。

据了解，深信服计划与NVIDIA合作推出vGPU云桌面方案，将GPU虚似化资源集中在云端管理，按需为不同场景提供显卡资源的调度。vGPU就是将显卡切片，然后将这些切片分配给虚拟机使用。vGPU很好地解决了GPU共享技术兼容性和性能等方面的问题，同时还降低了成本，实现了资源的动态调度，因此适用于大部分的GPU应用场景，包括Win10、办公设计、多媒体编辑等。

深信服与英伟达的第一次亲密接触是2017年5月，共同的目标和方案上的互补性让双方很快走到了一起。沈威看好深信服在中国VDI市场的发展前景，也充分认可深信服技术团队的能力。深信服的目标是让桌面云在体验上可以媲美PC，而要实现这一目标，就必须用好GPU。不可否认，英伟达是一个理想的合作伙伴。

目前，双方正在做技术上的对接，涉及非常多的细节，比如基于KVM的底层驱动怎么做，传输协议如何实现等，需要双方通力协作。深信服的vGPU桌面云解决方案可广泛适用于公检法税等行业高清视频监控、医院专业PACS场景、制造业\建筑公司\设计院\广告动漫公司等企业的图形设计和多媒体编辑，以及Win10场景等。

消失的门槛

“在‘后摩尔定律时代’，GPU将异军突起，可以做更多的事。”沈威表示，“中外用户在GPU的需求方面没有差别，为图形计算加速是用户共同的要求。”

VDI刚出现时主要用于普通的办公和设计场景。随着企业云化的需求越来越强烈，技术不断走向成熟，特别是GPU加入后，VDI的眼前豁然开朗，可以进入办公以外更多新的应用场景中。未来，GPU的应用会越来越广泛。这也是我们现在重提vGPU将成为桌面云应用主流的原因。

在vGPU出现之前，用户没有太多选择的余地，一台服务器插一个显卡，支持一种应用服务。随着应用的数量越来越多，规模越来越大，再没有趁手的通用管理工具，多台机器、多个显卡的管理就成了一个大问题。“vGPU可以将GPU切片，分配给不同的应用，白天做编辑，晚上做渲染，鱼与熊掌可以兼得。”曹心驰表示，“vGPU可以支持更多的VM，进一步降低使用成本，VDI的普及指日可待。”

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