VPS עם כרטיס גרפי (חלק 2): יכולות מחשוב

В קודם מאמר כשדיברנו על השירות החדש שלנו VPS עם כרטיס מסך, לא נגענו בכמה היבטים מעניינים של שימוש בשרתים וירטואליים עם מתאמי וידאו. הגיע הזמן להוסיף עוד בדיקות.

כדי להשתמש במתאמי וידאו פיזיים בסביבות וירטואליות, בחרנו בטכנולוגיית RemoteFX vGPU, הנתמכת על ידי ה-Hypervisor של מיקרוסופט. במקרה זה, על המארח להיות בעל מעבדים התומכים ב-SLAT (EPT מ-Intel או NPT/RVI מ-AMD), וכן כרטיסי מסך העומדים בדרישות של יוצרי Hyper-V. בשום מקרה אין להשוות את הפתרון הזה עם מתאמים שולחניים במכונות פיזיות, שבדרך כלל מציגות ביצועים טובים יותר בעבודה עם גרפיקה. בבדיקה שלנו, ה-vGPU יתחרה במעבד המרכזי של השרת הוירטואלי - די הגיוני למשימות מחשוב. שימו לב גם שבנוסף ל-RemoteFX, ישנן טכנולוגיות דומות נוספות, למשל NVIDIA Virtual GPU - הוא מאפשר להעביר פקודות גרפיות מכל מכונה וירטואלית ישירות למתאם מבלי לתרגם אותן ל-hypervisor. 

בדיקות

הבדיקות השתמשו במכונה בעלת 4 ליבות מחשוב במהירות 3,4 גיגה-הרץ, זיכרון RAM של 16 גיגה-בייט, כונן מוצק (SSD) של 100 גיגה-בייט ומתאם וידאו וירטואלי עם 512 מגה-בייט של זיכרון וידאו. השרת הפיזי מצויד בכרטיסי מסך מקצועיים של NVIDIA Quadro P4000, ומערכת האורח מריץ את Windows Server 2016 Standard (64 סיביות) עם מנהל ההתקן הסטנדרטי של Microsoft Remote FX.

▍GeekBench 5

בתור התחלה בואו נשיק הגרסה הנוכחית של כלי השירות 5, המאפשר לך למדוד את ביצועי המערכת עבור יישומי OpenCL.

השתמשנו ברף הזה במאמר הקודם וזה רק אישר את המובן מאליו - ה-vGPU שלנו חלש יותר מכרטיסי מסך שולחניים בעלי ביצועים גבוהים לפתרון משימות "גרפיקה" טיפוסיות.

▍GPU Caps Viewer 1.43.0.0

נוצר על ידי החברה חנונים תלת מימד לא ניתן לקרוא לכלי השירות מדד. הוא אינו מכיל מבחני ביצועים, אך מאפשר לך לקבל מידע על פתרונות החומרה והתוכנה שבהם נעשה שימוש. כאן תוכלו לראות שהמכונה הווירטואלית vGPU שלנו תומכת רק ב-OpenCL 1.1 ואינה תומכת ב-CUDA, למרות מתאם הווידאו NVIDIA Quadro P4000 המותקן בשרת הפיזי.

▍FAHBench 2.3.1

אמת מידה רשמי מפרויקט המחשוב המבוזר מתקפל@בית מוקדש לפתרון בעיה מיוחדת מאוד של מודלים ממוחשבים של קיפול מולקולות חלבון. זה הכרחי כדי לחקור את הגורמים לפתולוגיות הקשורות לחלבונים פגומים - מחלות אלצהיימר ופרקינסון, מחלת פרה משוגעת, טרשת נפוצה וכו'. תוֹעֶלֶת FAHBench לא יכול להעריך באופן מקיף את כוח המחשוב של מתאם וידאו וירטואלי, אבל מאפשר לך להשוות את הביצועים של CPU ו-vGPU בחישובים מורכבים. 

ביצועי המחשוב ב-vGPUs באמצעות OpenCL, שנמדדו באמצעות FAHBench, התבררו כפי 6 (עבור שיטת המודלים המרומזים - בערך פי 10) גבוהים יותר מאשר אינדיקטורים דומים עבור מעבד מרכזי חזק מספיק.

להלן נציג את תוצאות החישובים בדיוק כפול.

▍SiSoftware Sandra 20/20

עוד חבילה אוניברסלית לאבחון ובדיקת מחשבים. זה מאפשר לך ללמוד את תצורת החומרה והתוכנה של השרת בפירוט ומכיל מספר עצום של אמות מידה שונות. בנוסף למחשוב CPU, Sandra 20/20 תומך ב-OpenCL, DirectCompute ו-CUDA. אנו מעוניינים בעיקר באלה הכלולים בגרסה החינמית סנדרה לייט חבילות מחשוב כלליות (GPGPU) באמצעות מאיצי חומרה. 

ממצאים די טובים, אם כי הם מעט נמוכים מהצפוי עבור מתאם הווידאו NVIDIA Quadro P4000. לתקורת הווירטואליזציה צפויה להיות השפעה.

לסנדרה 20/20 יש סט דומה של מדדי מעבד. בואו נשיק אותם ל להשוות תוצאות עם מחשוב vGPU.

היתרונות של מתאם הווידאו נראים בבירור, אך ההגדרות של חבילת הבדיקה הכוללת אינן זהות לחלוטין, ובתוצאות לא ניתן לראות אינדיקטורים עם מידת הפירוט הנדרשת. החלטנו לערוך מספר בדיקות נפרדות. בתחילה מזוהה ביצועי vGPU שיא באמצעות קבוצה של חישובים מתמטיים פשוטים באמצעות OpenCL. המדד הזה דומה בעצם למבחן המולטימדיה (לא אריתמטי!) של סנדרה למעבד. לשם השוואה, בואו נמקם על אותו דיאגרמה תוצאה מבחן מולטימדיה של VPS CPU. אפילו מעבד עם ארבע ליבות עיבוד נחות באופן ניכר מ-vGPU.

נעבור ממבחנים סינתטיים לדברים מעשיים. בדיקות קריפטוגרפיות עזרו לנו לקבוע את מהירות קידוד ופענוח הנתונים. הנה השוואה של תוצאות עבור vGPU и CPU גם הראה יתרון ברור של דוושת הגז.

תחום יישום נוסף של vGPU הוא ניתוח פיננסי. קל לבצע חישובים כאלה במקביל, אבל כדי לבצע אותם תזדקק למתאם וידאו התומך בחישובים ברמת דיוק כפולה. ושוב התוצאות מדברות בעד עצמן: די חזקות מעבד מפסיד על הסף GPU.

הבדיקה האחרונה שביצענו הייתה חישובים מדעיים עם דיוק גבוה. מתאם גרפי שוב עשה טוב יותר מעבד מרכזי עם כפל מטריצה, התמרת פורייה מהירה ובעיות דומות אחרות.

ממצאים

vGPUs אינם מתאימים היטב להפעלת עורכי גרפיקה, כמו גם יישומי רינדור תלת מימד ועיבוד וידאו. מתאמים למערכות שולחניות מתמודדים עם גרפיקה הרבה יותר טוב, אבל הווירטואלי יכול לבצע חישובים מקבילים מהר יותר מהמעבד. על כך עלינו להודות ל-RAM הפרודוקטיבי ולמספר גדול יותר של מודולים אריתמטיים-לוגיים. איסוף ועיבוד נתונים מחיישנים שונים, חישובים אנליטיים ליישומים עסקיים, חישובים מדעיים והנדסיים, ניתוח תעבורה וטעינה, עבודה עם מערכות מסחר – יש הרבה משימות מחשוב שעבורן גרפי GPU חיוניים. כמובן שתוכלו להרכיב שרת כזה בבית או במשרד, אך תצטרכו לשלם סכום מסודר עבור רכישת חומרה ותוכנה מורשית. בנוסף לעלויות ההון, ישנן גם עלויות תפעול לתחזוקה, לרבות חשבונות חשמל. יש פחת - ציוד מתבלה עם הזמן, ומתיישן אפילו מהר יותר. לשרתים וירטואליים אין את החסרונות הללו: ניתן ליצור אותם לפי הצורך ולמחוק אותם כשהצורך בכוח מחשוב נעלם. תשלום עבור משאבים רק כאשר אתה צריך אותם הוא תמיד רווחי. 

מקור: www.habr.com