怎么部署GPU滿足服務器工作負載需求

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隨著現代數據中心對計算需求的變化，高性能GPU已經成為服務器虛擬化的重要組成部分。服務器負載，如大數據分析，對數據的可視化和演示功能需求更高，以展示更復雜數據。服務器也需要更多圖形處理能力來滿足現在虛擬化后的終端任務需求。

目前為止，多數服務器廠商忽視了圖形需求，因為傳統的數據庫或文件及AD服務器等工作負載并不需要這樣的演繹和可視功能。系統設計師選擇放棄GPU以滿足降低服務器成本和最小化系統能耗需求。

但是隨著虛擬化時代到來，以及對多媒體和可視化工具需求的提升，促使業務部門重新考慮服務器的圖形顯示硬件。隨著服務器技術的發展，廠商開始考慮提供硬件直接集成GPU的服務器。

在部署高性能GPU之前，一定要先規劃和測試，因為服務器和PC、工作站不同，沒有提供插槽空間和電源線。

高性能GPU扮演的角色

服務器中的GPU扮演的角色和客戶端計算機中一樣：GPU把應用的圖形處理指令從主處理器中解放出來。該過程釋放了主處理器資源用于其它任務并在硬件上執行應用的圖形處理指令，滿足我們現在對更高級別精致的、栩栩如生的渲染、視頻加工和可視化的需求。沒有GPU，圖形指令需要軟件仿真然后占用主處理器資源，導致無法承受的低性能表現。

例如，應用虛擬化，可以允許服務器支撐多個用戶共享的應用。如果該共享應用需要圖形功能，例如視頻渲染工具，那么服務器必須提供該功能。另外，虛擬桌面(VDI)也可以支持終端集中到服務器上。本例中，3D建模軟件和其它圖形工具通常會運行在桌面PC的環境中，現在已經在基于服務器的虛機上，同樣需求額外的圖形處理功能。

在虛擬服務器上安裝GPU

高性能GPU通常以高度專業化的圖形適配卡方式安裝到傳統服務器中，如NVIDIA的Tesla，安裝在服務器的可用PCIe插槽中。這是最簡易也是最常見的對現有無板載GPU的服務器進行改進的方式，但是仍有些需要考慮的挑戰。

這些GPU卡通常是很大、電力需求很高的設備，而服務器通常提供只有1或2個PCIe插槽，其中之一可能已經被其它的PCIe擴展設備占用，如多端口網卡或IO加速器等。即使有合適的空閑插槽，一塊GPU卡加上完整的大型散熱片和風扇，通常超出可用空間的大小。

您需要記住一點，GPU卡需要數百瓦特的系統電力供應。這個需求可能對配置較小的電源供應模塊，以實現高效率和***能耗的服務器平臺帶來問題。一些系統可能需要升級電源以及提供額外的電源線來適應GPU卡。PCIe總線也無法提供這么多的電量給支撐的設備。

增加GPU卡總是一個需要經過驗證可行性的項目。IT專家將需要對GPU卡的部署進行非常仔細的評估和驗證服務器的能力，確認其能否在各種操作條件下支撐GPU負載。

無論如何，新的服務器已經直接把GPU的問題考慮在服務器的主板設計上。超微公司的SuperServer  1027GR-TRFT，結合了板載Matrox的G200eW  GPU，使得您的集成更為簡單。該GPU不需要PCIe插槽，而且電源供應已經考慮了運行額外GPU芯片的需求。

服務器GPU的軟件需求

對于任何計算機而言，圖形顯示平臺都是必須的子系統，但是除了物理空間和電源供應問題外，GPU還需要跟服務器的操作系統相兼容。

NVIDIA現在用于服務器的Tesla僅支持32位和64位的Linux。為擴展其應用范圍，該GPU需要支持Windows  Server2012的驅動，包括對hypervisor的支持，如vSphere或Hyper-V。簡言之，需要有一些機制保證CPU核心可以共享GPU。這對于很多桌面都需要圖形功能的VDI部署而言尤其重要。

數十年來，服務器供應商避免使用圖形功能，更愿意把高性能圖形渲染和可視化工作放到帶有獨立顯卡子系統的終端設備上。隨著虛擬化使得應用和終端整合到數據中心，圖形功能也需要遷移到服務器硬件上。IT專家在把企業級GPU改裝到現有服務器上時，需要仔細規劃避免存儲或電源的瓶頸和兼容性問題。

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