В artikel toen we het hadden over onze nieuwe dienst met een videokaart hebben we enkele interessante aspecten van het gebruik van virtuele servers met videoadapters niet besproken. Het is tijd om meer tests toe te voegen.
Om fysieke videoadapters in virtuele omgevingen te gebruiken, hebben we gekozen voor RemoteFX vGPU-technologie, die wordt ondersteund door de Microsoft-hypervisor. In dit geval moet de host beschikken over processors die SLAT ondersteunen (EPT van Intel of NPT/RVI van AMD), evenals videokaarten die voldoen aan de eisen van de makers van Hyper-V. In geen geval mag u deze oplossing vergelijken met desktopadapters in fysieke machines, die doorgaans betere prestaties leveren bij het werken met grafische afbeeldingen. Bij onze tests zal de vGPU concurreren met de centrale processor van de virtuele server - vrij logisch voor computertaken. Merk ook op dat er naast RemoteFX nog andere soortgelijke technologieën zijn, bijvoorbeeld NVIDIA Virtual GPU - hiermee kunt u grafische opdrachten van elke virtuele machine rechtstreeks naar de adapter overbrengen zonder ze naar de hypervisor te vertalen.
Testen
Bij de tests werd gebruik gemaakt van een machine met 4 rekenkernen op 3,4 GHz, 16 GB RAM, een 100 GB solid-state drive (SSD) en een virtuele videoadapter met 512 MB videogeheugen. De fysieke server is voorzien van professionele NVIDIA Quadro P4000 videokaarten en het gastsysteem draait Windows Server 2016 Standard (64-bit) met de standaard Microsoft Remote FX videodriver.
▍GeekBench 5
Om te beginnen huidige versie van het hulpprogramma , waarmee u de systeemprestaties voor OpenCL-applicaties kunt meten.
We hebben deze benchmark in het vorige artikel gebruikt en deze bevestigde alleen maar het voor de hand liggende: onze vGPU is zwakker dan krachtige desktopvideokaarten voor het oplossen van typische “grafische” taken.
▍GPU Caps Viewer 1.43.0.0
Gemaakt door het bedrijf Het hulpprogramma kan geen benchmark worden genoemd. Het bevat geen prestatietests, maar biedt u de mogelijkheid informatie te verkrijgen over de gebruikte hardware- en softwareoplossingen. Hier kunt u zien dat onze virtuele vGPU-machine alleen OpenCL 1.1 ondersteunt en geen CUDA ondersteunt, ondanks de NVIDIA Quadro P4000-videoadapter die in de fysieke server is geïnstalleerd.
▍FAHBench 2.3.1
van het gedistribueerde computerproject is gewijd aan het oplossen van een zeer gespecialiseerd probleem van computermodellering van de vouwing van eiwitmoleculen. Dit is nodig om de oorzaken te bestuderen van pathologieën die verband houden met defecte eiwitten - de ziekte van Alzheimer en Parkinson, de gekkekoeienziekte, multiple sclerose, enz. Nutsvoorziening kan de rekenkracht van een virtuele videoadapter niet volledig evalueren, maar stelt u wel in staat de prestaties van CPU en vGPU te vergelijken in complexe berekeningen.
De prestaties van het computergebruik op vGPU's met OpenCL, gemeten met FAHBench, bleken ongeveer 6 keer (voor de impliciete modelleringsmethode - ongeveer 10 keer) hoger te zijn dan vergelijkbare indicatoren voor een voldoende krachtige centrale processor.
Hieronder presenteren we de resultaten van berekeningen met dubbele precisie.
▍SiSoftware Sandra 20/20
Nog een universeel pakket voor het diagnosticeren en testen van computers. Hiermee kunt u de hardware- en softwareconfiguratie van de server in detail bestuderen en bevat het een groot aantal verschillende benchmarks. Naast CPU-computing ondersteunt Sandra 20/20 OpenCL, DirectCompute en CUDA. We zijn vooral geïnteresseerd in de versies die in de gratis versie zijn opgenomen benchmarksuites voor algemene doeleinden (GPGPU) met behulp van hardwareversnellers.
behoorlijk goed, hoewel ze iets lager zijn dan verwacht voor de NVIDIA Quadro P4000 videoadapter. De overhead van virtualisatie zal waarschijnlijk een impact hebben.
Sandra 20/20 heeft een vergelijkbare set CPU-benchmarks. Laten we ze lanceren met vGPU-computing.
De voordelen van de videoadapter zijn duidelijk zichtbaar, maar de instellingen van het totale testpakket zijn niet helemaal identiek en in de resultaten zie je geen indicatoren met het vereiste detailniveau. We besloten verschillende afzonderlijke tests uit te voeren. Aanvankelijk Maximale vGPU-prestaties met behulp van een reeks eenvoudige wiskundige berekeningen met OpenCL. in essentie vergelijkbaar met Sandra's multimedia (niet rekenkundige!) test voor CPU. Laten we ter vergelijking hetzelfde diagram gebruiken VPS CPU-multimediatest. Zelfs een CPU met vier verwerkingskernen is merkbaar inferieur aan vGPU.
Laten we verder gaan van synthetische tests naar praktische zaken. Cryptografische tests hebben ons geholpen de snelheid van het coderen en decoderen van gegevens te bepalen. Hier is een vergelijking van de resultaten voor и toonde ook een duidelijk voordeel van het gaspedaal.
Een ander toepassingsgebied van vGPU is financiële analyse. Dergelijke berekeningen zijn eenvoudig te parallelliseren, maar om ze uit te voeren hebt u een videoadapter nodig die berekeningen met dubbele precisie ondersteunt. En opnieuw spreken de resultaten voor zich: behoorlijk krachtig verliest ronduit .
De laatste test die we hebben uitgevoerd, waren wetenschappelijke berekeningen met hoge nauwkeurigheid. deed het weer beter met matrixvermenigvuldiging, snelle Fourier-transformatie en andere soortgelijke problemen.
Bevindingen
vGPU's zijn niet erg geschikt voor het uitvoeren van grafische editors, maar ook voor 3D-rendering en videoverwerkingstoepassingen. Adapters voor desktopsystemen kunnen veel beter met grafische afbeeldingen omgaan, maar de virtuele kan sneller parallelle berekeningen uitvoeren dan de CPU. Hiervoor moeten we het productieve RAM-geheugen en een groter aantal rekenkundig-logische modules bedanken. Verzameling en verwerking van gegevens van verschillende sensoren, analytische berekeningen voor zakelijke toepassingen, wetenschappelijke en technische berekeningen, verkeersanalyse en facturering, werken met handelssystemen - er zijn veel computertaken waarvoor GPU's onmisbaar zijn. Natuurlijk kun je zo'n server thuis of op kantoor in elkaar zetten, maar je zult wel een aardig bedrag moeten betalen voor de aanschaf van hardware en gelicentieerde software. Naast kapitaalkosten zijn er ook exploitatiekosten voor onderhoud, inclusief elektriciteitsrekeningen. Er is sprake van waardevermindering: apparatuur verslijt na verloop van tijd en raakt nog sneller verouderd. Virtuele servers hebben deze nadelen niet: ze kunnen naar behoefte worden aangemaakt en verwijderd wanneer de behoefte aan rekenkracht verdwijnt. Alleen voor grondstoffen betalen als je ze nodig hebt, is altijd winstgevend.
Bron: www.habr.com