{"id":42117,"date":"2019-03-18T00:00:00","date_gmt":"2019-03-17T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/situatsiya-virtualnye-gpu-ne-ustupayut-po-proizvoditelnosti-zheleznym-resheniyam"},"modified":"2020-02-18T13:44:55","modified_gmt":"2020-02-18T10:44:55","slug":"situatsiya-virtualnye-gpu-ne-ustupayut-po-proizvoditelnosti-zheleznym-resheniyam","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/fr\/blog\/administrirovanie\/situatsiya-virtualnye-gpu-ne-ustupayut-po-proizvoditelnosti-zheleznym-resheniyam","title":{"rendered":"Situation : les GPU virtuels \u00e9galent les performances des solutions physiques","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

En f\u00e9vrier, une conf\u00e9rence sur le calcul haute performance (HPC) s'est tenue \u00e0 Stanford. Les repr\u00e9sentants de VMware ont expliqu\u00e9 qu'avec un GPU, un syst\u00e8me bas\u00e9 sur un hyperviseur modifi\u00e9 ESXi a une rapidit\u00e9 \u00e9quivalente aux solutions bare metal.<\/p>\n

Nous pr\u00e9sentons les technologies qui ont permis d'atteindre cela.<\/p>\n

\"Situation<\/a><\/noindex><\/a><\/noindex>
\n\/ \u0444\u043e\u0442\u043e Victorgrigas<\/a><\/noindex> CC BY-SA<\/a><\/noindex><\/i><\/p>\n

Probl\u00e8me de performance<\/h2>\n

\nSelon les analystes, environ 70 % des charges de travail dans les data centers sont virtualis\u00e9es<\/a><\/noindex>. Cependant, les 30 % restants fonctionnent toujours sur bare metal sans hyperviseurs. Ces 30 % sont majoritairement constitu\u00e9s d'applications \u00e0 forte charge, li\u00e9es, par exemple, \u00e0 l'apprentissage des r\u00e9seaux neuronaux et utilisant des processeurs graphiques.<\/p>\n

Les experts expliquent cette tendance par le fait que l'hyperviseur, en tant que couche d'abstraction interm\u00e9diaire, peut affecter la performance de l'ensemble du syst\u00e8me. Des \u00e9tudes remontant \u00e0 cinq ans indiquent<\/a><\/noindex> une diminution de la vitesse de fonctionnement de 10 %. Par cons\u00e9quent, les entreprises et les op\u00e9rateurs de data centers ne se pr\u00e9cipitent pas pour transf\u00e9rer la charge de travail HPC vers un environnement virtuel.<\/p>\n

Cependant, les technologies de virtualisation \u00e9voluent et s'am\u00e9liorent. Lors de la conf\u00e9rence il y a un mois, VMware a d\u00e9clar\u00e9 que l'hyperviseur ESXi n'a pas d'impact n\u00e9gatif sur la performance des GPU. La vitesse de calcul peut diminuer de trois pour cent, comparable aux performances bare metal.<\/p>\n

Comment cela fonctionne<\/h2>\n

\nPour am\u00e9liorer la performance des syst\u00e8mes HPC avec des processeurs graphiques, VMware a apport\u00e9 plusieurs modifications au fonctionnement de l'hyperviseur. En particulier, ils ont supprim\u00e9 la fonction vMotion. Celle-ci est n\u00e9cessaire pour \u00e9quilibrer la charge et transfert g\u00e9n\u00e9ralement des machines virtuelles (VM) entre les serveurs ou GPU. D\u00e9sactiver vMotion a permis que chaque VM soit d\u00e9sormais associ\u00e9e \u00e0 un processeur graphique sp\u00e9cifique. Cela a aid\u00e9 \u00e0 r\u00e9duire les co\u00fbts lors de l'\u00e9change de donn\u00e9es.<\/p>\n

L'autre composant cl\u00e9 du syst\u00e8me est la technologie<\/a><\/noindex> DirectPath I\/O. Elle permet au pilote CUDA pour le calcul parall\u00e8le d'interagir directement avec les machines virtuelles, contournant l'hyperviseur. Lorsque plusieurs VM doivent fonctionner sur un m\u00eame GPU, la solution GRID vGPU est utilis\u00e9e. Elle divise la m\u00e9moire de la carte en plusieurs segments (mais les cycles de calcul ne sont pas divis\u00e9s).<\/p>\n

Le sch\u00e9ma de fonctionnement de deux machines virtuelles dans ce cas ressemblera \u00e0 ceci :<\/p>\n

\"Situation<\/p>\n

R\u00e9sultats et pr\u00e9visions<\/h2>\n

\nSoci\u00e9t\u00e9 ont effectu\u00e9 des tests<\/a><\/noindex> hyperviseur, ayant form\u00e9 un mod\u00e8le linguistique bas\u00e9 sur TensorFlow<\/a><\/noindex>. La \u00ab perte \u00bb de performance \u00e9tait seulement de 3 \u00e0 4 % par rapport au bare metal. En revanche, le syst\u00e8me a gagn\u00e9 la capacit\u00e9 de r\u00e9partir les ressources \u00e0 la demande en fonction des charges de travail actuelles.<\/p>\n

Le g\u00e9ant de l'IT a \u00e9galement effectu\u00e9 des tests<\/a><\/noindex> avec des conteneurs. Les ing\u00e9nieurs de l'entreprise ont form\u00e9 des r\u00e9seaux neuronaux \u00e0 reconna\u00eetre des images. Les ressources d'un seul processeur graphique ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9parties entre quatre VM conteneuris\u00e9es. En cons\u00e9quence, la performance des machines individuelles a diminu\u00e9 de 17 % (par rapport \u00e0 une VM ayant un acc\u00e8s complet aux ressources GPU). Cependant, le nombre d'images trait\u00e9es par seconde a tripl\u00e9.<\/a><\/noindex> On s'attend \u00e0 ce que de tels syst\u00e8mes trouvent<\/a><\/noindex> une application dans le domaine de l'analyse de donn\u00e9es et de la mod\u00e9lisation informatique.<\/p>\n

Parmi les probl\u00e8mes potentiels auxquels VMware pourrait \u00eatre confront\u00e9, les experts soulignent<\/a><\/noindex> un public cible plut\u00f4t restreint. Actuellement, peu d'entreprises travaillent avec des syst\u00e8mes haute performance. Bien que Statista note<\/a><\/noindex>, d'ici 2021, 94 % des charges de travail mondiales seront d\u00e9j\u00e0 virtualis\u00e9es. Selon pr\u00e9visions<\/a><\/noindex> les analystes, la valeur du march\u00e9 HPC augmentera de 32 \u00e0 45 milliards de dollars entre 2017 et 2022.<\/p>\n

\"Situation
\n\/ \u0444\u043e\u0442\u043e Global Access Point<\/a><\/noindex> PD<\/i><\/p>\n

Des solutions similaires<\/h2>\n

\nIl existe plusieurs \u00e9quivalents sur le march\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9s par de grandes entreprises IT : AMD et Intel.<\/p>\n

La premi\u00e8re entreprise pour la virtualisation des processeurs graphiques propose<\/noindex> adopte une approche bas\u00e9e sur SR-IOV (single-root input\/output virtualization). Cette technologie donne aux VM acc\u00e8s \u00e0 une partie des capacit\u00e9s mat\u00e9rielles du syst\u00e8me. La solution permet de partager un processeur graphique entre 16 utilisateurs tout en maintenant une performance \u00e9quitable des syst\u00e8mes virtualis\u00e9s.<\/p>\n

Concernant le deuxi\u00e8me g\u00e9ant de l'IT, leur technologie est bas\u00e9e<\/a><\/noindex> sur l\u2019hyperviseur Citrix XenServer 7. Elle combine le fonctionnement du pilote GPU standard et de la machine virtuelle, ce qui permet \u00e0 cette derni\u00e8re de rendre des applications 3D et des bureaux sur les dispositifs de centaines d'utilisateurs.<\/p>\n

L'avenir de la technologie<\/h2>\n

\nLes d\u00e9veloppeurs de processeurs graphiques virtuels parient sur l'impl\u00e9mentation des syst\u00e8mes IA et la mont\u00e9e en popularit\u00e9 des solutions haute performance sur le march\u00e9 des technologies commerciales. Ils esp\u00e8rent que le besoin de traitement de grandes quantit\u00e9s de donn\u00e9es augmentera la demande pour vGPU.<\/a><\/noindex> Actuellement, les fabricants<\/p>\n

cherchent un moyen cherchent une mani\u00e8re<\/a><\/noindex> combiner la fonctionnalit\u00e9 CPU et GPU dans un seul c\u0153ur pour acc\u00e9l\u00e9rer la r\u00e9solution des t\u00e2ches li\u00e9es \u00e0 la graphique, l'ex\u00e9cution de calculs math\u00e9matiques, d'op\u00e9rations logiques et de traitement de donn\u00e9es. L'apparition de tels c\u0153urs sur le march\u00e9 changera l'approche de la virtualisation des ressources et leur r\u00e9partition entre les charges de travail dans un environnement virtuel et cloud.<\/p>\n

\n\u00c0 lire sur ce sujet dans notre blog d'entreprise :<\/p>\n