സാഹചര്യം: ഹാർഡ്‌വെയർ സൊല്യൂഷനുകളേക്കാൾ പ്രകടനത്തിൽ വെർച്വൽ GPU-കൾ താഴ്ന്നതല്ല

ഫെബ്രുവരിയിൽ, സ്റ്റാൻഫോർഡ് ഉയർന്ന പ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള കമ്പ്യൂട്ടിംഗിൽ (HPC) ഒരു കോൺഫറൻസ് നടത്തി. ഒരു ജിപിയുവിനൊപ്പം പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, പരിഷ്കരിച്ച ESXi ഹൈപ്പർവൈസറിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സിസ്റ്റം, ലോഹ പരിഹാരങ്ങളേക്കാൾ വേഗതയിൽ താഴ്ന്നതല്ലെന്ന് VMware പ്രതിനിധികൾ പറഞ്ഞു.

ഇത് സാധ്യമാക്കിയ സാങ്കേതികവിദ്യകളെക്കുറിച്ച് ഞങ്ങൾ സംസാരിക്കുന്നു.

/ ഫോട്ടോ വിക്ടർഗ്രിഗാസ് CC BY-SA

പ്രകടന പ്രശ്നം

വിശകലന വിദഗ്ധരുടെ അഭിപ്രായത്തിൽ, ഏകദേശം 70% ജോലിഭാരം ഡാറ്റാ സെന്ററുകളിൽ വെർച്വലൈസ്ഡ്. എന്നിരുന്നാലും, ശേഷിക്കുന്ന 30% ഇപ്പോഴും ഹൈപ്പർവൈസറുകൾ ഇല്ലാതെ വെറും ലോഹത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഈ 30% കൂടുതലും ന്യൂറൽ നെറ്റ്‌വർക്കുകളെ പരിശീലിപ്പിക്കുന്നതും GPU-കൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതുമായ ഉയർന്ന ലോഡ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.

ഹൈപ്പർവൈസർ, ഒരു ഇന്റർമീഡിയറ്റ് അബ്‌സ്‌ട്രാക്ഷൻ ലെയർ എന്ന നിലയിൽ, മുഴുവൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെയും പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കുമെന്ന വസ്തുതയാൽ വിദഗ്ധർ ഈ പ്രവണതയെ വിശദീകരിക്കുന്നു. അഞ്ച് വർഷം മുമ്പ് പഠനത്തിൽ നിങ്ങൾക്ക് ഡാറ്റ കണ്ടെത്താൻ കഴിയും ജോലിയുടെ വേഗത 10% കുറയ്ക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ച്. അതിനാൽ, കമ്പനികളും ഡാറ്റാ സെന്റർ ഓപ്പറേറ്റർമാരും എച്ച്പിസി വർക്ക്ലോഡുകൾ ഒരു വെർച്വൽ പരിതസ്ഥിതിയിലേക്ക് മാറ്റാൻ തിടുക്കം കാട്ടുന്നില്ല.

എന്നാൽ വിർച്ച്വലൈസേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ വികസിപ്പിക്കുകയും മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരു മാസം മുമ്പ് നടന്ന ഒരു കോൺഫറൻസിൽ, ESXi ഹൈപ്പർവൈസർ GPU പ്രകടനത്തെ പ്രതികൂലമായി ബാധിക്കുന്നില്ലെന്ന് VMware പറഞ്ഞു. കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് വേഗത മൂന്ന് ശതമാനം കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും, ഇത് വെറും ലോഹവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്നതാണ്.

എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നില്ല

GPU-കൾ ഉള്ള HPC സിസ്റ്റങ്ങളുടെ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന്, VMware ഹൈപ്പർവൈസറിൽ നിരവധി മാറ്റങ്ങൾ വരുത്തിയിട്ടുണ്ട്. പ്രത്യേകിച്ചും, ഇത് vMotion ഫംഗ്ഷനിൽ നിന്ന് ഒഴിവാക്കപ്പെട്ടു. ലോഡ് ബാലൻസിംഗിന് ഇത് ആവശ്യമാണ് കൂടാതെ സെർവറുകൾക്കും ജിപിയുകൾക്കുമിടയിൽ വെർച്വൽ മെഷീനുകൾ (വിഎം) കൈമാറുന്നു. vMotion പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കുന്നതിന്റെ ഫലമായി ഓരോ VM-നും ഇപ്പോൾ ഒരു പ്രത്യേക GPU നൽകപ്പെടുന്നു. ഡാറ്റ കൈമാറ്റം ചെയ്യുമ്പോൾ ചെലവ് കുറയ്ക്കാൻ ഇത് സഹായിച്ചു.

സിസ്റ്റത്തിന്റെ മറ്റൊരു പ്രധാന ഘടകം സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് ഡയറക്റ്റ്പാത്ത് I/O. ഹൈപ്പർവൈസറിനെ മറികടന്ന് വെർച്വൽ മെഷീനുകളുമായി നേരിട്ട് സംവദിക്കാൻ ഇത് CUDA പാരലൽ കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് ഡ്രൈവറെ അനുവദിക്കുന്നു. നിങ്ങൾക്ക് ഒരു ജിപിയുവിൽ ഒരേസമയം നിരവധി VM-കൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കേണ്ടിവരുമ്പോൾ, GRID vGPU സൊല്യൂഷൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇത് കാർഡിന്റെ മെമ്മറിയെ പല ഭാഗങ്ങളായി വിഭജിക്കുന്നു (എന്നാൽ കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ സൈക്കിളുകൾ വിഭജിച്ചിട്ടില്ല).

ഈ കേസിൽ രണ്ട് വെർച്വൽ മെഷീനുകളുടെ ഓപ്പറേഷൻ ഡയഗ്രം ഇതുപോലെ കാണപ്പെടും:

ഫലങ്ങളും പ്രവചനങ്ങളും

കമ്പനി പരിശോധനകൾ നടത്തി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു ഭാഷാ മാതൃക പരിശീലിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് ഹൈപ്പർവൈസർ ടെൻസോർഫ്ലോ. വെറും ലോഹവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ പ്രകടന "നാശം" 3-4% മാത്രമാണ്. പകരമായി, നിലവിലെ ലോഡിനെ ആശ്രയിച്ച് ആവശ്യാനുസരണം വിഭവങ്ങൾ വിതരണം ചെയ്യാൻ സിസ്റ്റത്തിന് കഴിഞ്ഞു.

ഐടി ഭീമനും പരിശോധനകൾ നടത്തി കണ്ടെയ്നറുകൾ ഉപയോഗിച്ച്. കമ്പനിയുടെ എഞ്ചിനീയർമാർ ചിത്രങ്ങൾ തിരിച്ചറിയാൻ ന്യൂറൽ നെറ്റ്‌വർക്കുകളെ പരിശീലിപ്പിച്ചു. അതേ സമയം, ഒരു ജിപിയുവിന്റെ ഉറവിടങ്ങൾ നാല് കണ്ടെയ്‌നർ വിഎമ്മുകൾക്കിടയിൽ വിതരണം ചെയ്തു. തൽഫലമായി, വ്യക്തിഗത മെഷീനുകളുടെ പ്രകടനം 17% കുറഞ്ഞു (ജിപിയു റിസോഴ്‌സുകളിലേക്കുള്ള പൂർണ്ണ ആക്‌സസ് ഉള്ള ഒരൊറ്റ വിഎമ്മുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ). എന്നിരുന്നാലും, ഒരു സെക്കൻഡിൽ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്ന ചിത്രങ്ങളുടെ എണ്ണം വർദ്ധിച്ചു മൂന്ന് തവണ. അത്തരം സംവിധാനങ്ങൾ ഉണ്ടാകുമെന്നാണ് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നത് കണ്ടുപിടിക്കും ഡാറ്റ വിശകലനം, കമ്പ്യൂട്ടർ മോഡലിംഗ് എന്നിവയിലെ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ.

വിഎംവെയർ അഭിമുഖീകരിക്കാനിടയുള്ള പ്രശ്നങ്ങളുടെ കൂട്ടത്തിൽ, വിദഗ്ധർ നീക്കിവയ്ക്കുക പകരം ഇടുങ്ങിയ ടാർഗെറ്റ് പ്രേക്ഷകർ. ഒരു ചെറിയ എണ്ണം കമ്പനികൾ ഇപ്പോഴും ഉയർന്ന പ്രകടന സംവിധാനങ്ങളുമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. സ്റ്റാറ്റിസ്റ്റയിലാണെങ്കിലും ആഘോഷിക്കൂ2021 ആകുമ്പോഴേക്കും ലോകത്തിലെ 94% ഡാറ്റാ സെന്റർ വർക്ക്ലോഡുകളും വെർച്വലൈസ് ചെയ്യപ്പെടും. എഴുതിയത് പ്രവചനങ്ങൾ 32 മുതൽ 45 വരെയുള്ള കാലയളവിൽ എച്ച്പിസി വിപണിയുടെ മൂല്യം 2017-ൽ നിന്ന് 2022 ബില്യൺ ഡോളറായി വളരുമെന്ന് വിശകലന വിദഗ്ധർ പറയുന്നു.

/ ഫോട്ടോ ഗ്ലോബൽ ആക്സസ് പോയിന്റ് PD

സമാനമായ പരിഹാരങ്ങൾ

വലിയ ഐടി കമ്പനികൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത നിരവധി അനലോഗുകൾ വിപണിയിൽ ഉണ്ട്: എഎംഡി, ഇന്റൽ.

ജിപിയു വിർച്ച്വലൈസേഷനുള്ള ആദ്യ കമ്പനി ഓഫറുകൾ SR-IOV അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സമീപനം (സിംഗിൾ-റൂട്ട് ഇൻപുട്ട്/ഔട്ട്പുട്ട് വിർച്ച്വലൈസേഷൻ). ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഹാർഡ്‌വെയർ കഴിവുകളുടെ ഭാഗത്തേക്ക് VM-ന് പ്രവേശനം നൽകുന്നു. വിർച്വലൈസ്ഡ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ തുല്യ പ്രകടനത്തോടെ 16 ഉപയോക്താക്കൾക്കിടയിൽ ജിപിയു പങ്കിടാൻ പരിഹാരം നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു.

രണ്ടാമത്തെ ഐടി ഭീമനെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, അവർ സാങ്കേതികവിദ്യ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളത് Citrix XenServer 7 ഹൈപ്പർവൈസറിൽ ഇത് ഒരു സ്റ്റാൻഡേർഡ് GPU ഡ്രൈവറിന്റെയും ഒരു വെർച്വൽ മെഷീന്റെയും പ്രവർത്തനം സംയോജിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് നൂറുകണക്കിന് ഉപയോക്താക്കളുടെ ഉപകരണങ്ങളിൽ 3D ആപ്ലിക്കേഷനുകളും ഡെസ്ക്ടോപ്പുകളും പ്രദർശിപ്പിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.

സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഭാവി

വെർച്വൽ ജിപിയു ഡെവലപ്പർമാർ ഒരു പന്തയം ഉണ്ടാക്കുക AI സംവിധാനങ്ങൾ നടപ്പിലാക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ചും ബിസിനസ്സ് ടെക്നോളജി മാർക്കറ്റിലെ ഉയർന്ന പ്രകടന പരിഹാരങ്ങളുടെ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ജനപ്രീതിയെക്കുറിച്ചും. വലിയ അളവിലുള്ള ഡാറ്റ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യേണ്ടതിന്റെ ആവശ്യകത vGPU-കളുടെ ആവശ്യം വർദ്ധിപ്പിക്കുമെന്ന് അവർ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

ഇപ്പോൾ നിർമ്മാതാക്കൾ ഒരു വഴി തേടുന്നു ഗ്രാഫിക്സ്, ഗണിതശാസ്ത്ര കണക്കുകൂട്ടലുകൾ, ലോജിക്കൽ പ്രവർത്തനങ്ങൾ, ഡാറ്റ പ്രോസസ്സിംഗ് എന്നിവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിന് സിപിയു, ജിപിയു എന്നിവയുടെ പ്രവർത്തനക്ഷമത ഒരു കോറിൽ സംയോജിപ്പിക്കുക. ഭാവിയിൽ വിപണിയിൽ ഇത്തരം കോറുകൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നത് റിസോഴ്‌സ് വെർച്വലൈസേഷന്റെ സമീപനത്തെയും വെർച്വൽ, ക്ലൗഡ് പരിതസ്ഥിതികളിലെ ജോലിഭാരങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള അവയുടെ വിതരണത്തെയും മാറ്റും.

ഞങ്ങളുടെ കോർപ്പറേറ്റ് ബ്ലോഗിൽ ഈ വിഷയത്തിൽ എന്താണ് വായിക്കേണ്ടത്:

• എന്തുകൊണ്ടാണ് കമ്പനികൾ കണ്ടെയ്‌നറുകളേക്കാൾ വെർച്വൽ മെഷീനുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത്
• "വിഎംവെയർ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു": പുതിയ പരിഹാരങ്ങളുടെ അവലോകനം
• VMware vSphere 6.7: പുതിയ ഹൈപ്പർവൈസർ ഫീച്ചറുകളുടെ പ്രയോജനങ്ങൾ എന്തൊക്കെയാണ്

ഞങ്ങളുടെ ടെലിഗ്രാം ചാനലിൽ നിന്നുള്ള രണ്ട് പോസ്റ്റുകൾ:

• ഭാവിയിലെ ഐടി ആർക്കിടെക്ചർ - ആരാണ് അതിനായി തയ്യാറെടുക്കുന്നത്, എങ്ങനെ
• 5 ക്ലൗഡ് മാനേജ്മെന്റ് ടൂളുകൾ
• ഒരു IaaS ദാതാവ് ഉപഭോക്തൃ ഡാറ്റ എങ്ങനെ സംരക്ഷിക്കുന്നു

അവലംബം: www.habr.com