現(xiàn)在我們已經(jīng)身處云計(jì)算時(shí)代，新的軟件定義數(shù)據(jù)中心概念也方興未艾，CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)的虛擬化技術(shù)都已經(jīng)非常成熟。隨著開源軟件浪潮的興起，涌現(xiàn)了如KVM和Xen這樣的平臺(tái)，很多云計(jì)算的創(chuàng)業(yè)公司都在此基礎(chǔ)上開發(fā)產(chǎn)品。但是這其中依然難見GPU的身影。

比來一直攻克頭條的虛擬貨幣，人工智能，VR/AR等，背后都離不開GPU的支持。GPU已經(jīng)和未來緊緊的綁在了一起?？墒窃谠朴?jì)算的架構(gòu)里，GPU只能算是一只腳踏進(jìn)云計(jì)算的門檻，別的一只腳還在傳統(tǒng)的主機(jī)上。云辦事器上的GPU，還主要是限定在純數(shù)值計(jì)算上。GPU的老本行圖形渲染，在云辦事器的虛擬化上卻總是缺位的，而這是提高目前VDI性能，在云端實(shí)現(xiàn)GPU圖形渲染的主要方法。

新一代的操作系統(tǒng)和軟件對(duì)GPU的依賴越來越重。據(jù)Lakeside的統(tǒng)計(jì)，Win10 比Win7 的GPU使用量增加了32%，Win10 中新版本應(yīng)用的GPU使用量也更高，好比OUTLOOK對(duì)GPU的使用量提升了85%。使用GPU加速的應(yīng)用數(shù)量也是過去 5 年的 2 倍，同時(shí)使用這些應(yīng)用的用戶數(shù)量也增加了60%。在這里我們可以很清晰的發(fā)現(xiàn)，不具備GPU運(yùn)算能力的基礎(chǔ)架構(gòu)，好比傳統(tǒng)VDI，是難以滿足未來軟件和系統(tǒng)的要求。

近幾年工業(yè)3. 0 開始向4. 0 的升級(jí)，從智慧工廠到智能生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變，制造云、設(shè)計(jì)云等行業(yè)云開始涌現(xiàn)，運(yùn)行著Dassault Catia，Siemens NX，PTC Creo，AutoCAD等軟件，承擔(dān)著所有制造設(shè)計(jì)任務(wù)的圖形工作站，此次上云也是勢(shì)在必行。在將這些設(shè)備上云后，一并解決了長(zhǎng)久困擾行業(yè)的IP資產(chǎn)掩護(hù)，數(shù)據(jù)辦理，業(yè)務(wù)融合等問題。

從Gartner新發(fā)布的Hype Cycle for Compute Infrastructure,2017 陳訴中，可以看出GPU虛擬化（Server-Side Client Graphics）在經(jīng)歷了前期市場(chǎng)的喧囂后，正處于市場(chǎng)發(fā)作的黎明前。相關(guān)技術(shù)還壟斷在少數(shù)廠商手里，并沒有像CPU，內(nèi)存，存儲(chǔ)一樣在開源社區(qū)推廣普及。

未來已經(jīng)到來，GPU虛擬化這個(gè)行業(yè)將會(huì)成為IT又一個(gè)新的發(fā)作點(diǎn)。本文接下來將對(duì)該行業(yè)內(nèi)的廠商做一些的概述，其中包孕硬件廠商和軟件廠商，軟件廠商指能夠提供GPU虛擬化平臺(tái)和桌面?zhèn)鬏攨f(xié)議的廠商。

硬件廠商

這里提到的硬件廠商，指的是GPU硬件廠商。他們?yōu)镚PU虛擬化提供了相應(yīng)的硬件和辦理程序。下文將對(duì)三大顯卡廠商的GPU虛擬化解決方案進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

NVIDIA

提到GPU，首先想到的比來風(fēng)生水起，趕上了人工智能[這里應(yīng)該和下文的“引領(lǐng)人工智能計(jì)算”相呼應(yīng)。]風(fēng)口的NVIDIA。近幾年NVIDIA成功的實(shí)施了戰(zhàn)略升級(jí)，當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手還在致力于做一家更優(yōu) 秀的GPU廠商的時(shí)候，NVIDIA將本身重新定義為“引領(lǐng)人工智能計(jì)算”的廠商，推出了本身的并行計(jì)算架構(gòu)CUDA，以及相應(yīng)的專為高性能計(jì)算打造的Tesla系列GPU。這種戰(zhàn)略的實(shí)施一下子將本身和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手之間拉出了代差，黃教主對(duì)行業(yè)未來的預(yù)見能力可見一斑。

早在 2013 年，NVIDIA就推出了行業(yè)內(nèi)第 一款GPU虛擬化顯卡GRID K1/K2，同期聯(lián)合Citrix推出了商用的vGPU虛擬桌面解決方案，這比AMD提前了近 3 年。GPU虛擬化技術(shù)的出現(xiàn)，給一直被詬病性能不足的桌面虛擬化帶來了轉(zhuǎn)機(jī)。

在這 3 年時(shí)間里，行業(yè)內(nèi)沒有誰推出能夠與GRID媲美的方案，NVIDIA處于競(jìng)爭(zhēng)的真空期。直到 2016 年AMD推出本身的虛擬化顯卡后，NVIDIA才開始推出第二款GPU虛擬化顯卡，Maxwell架構(gòu)的Tesla M6/M10/M60，新版的GRID將使用授權(quán)分為 3 個(gè)差別版本，依據(jù)版本差別收取額外軟件授權(quán)使用費(fèi)。這讓用戶又愛又恨。愛的是新一代顯卡性能比擬GRID K1/K2 有著大幅度提升，恨的是硬件加軟件的雙重收費(fèi)方式有點(diǎn)太不地道，價(jià)格實(shí)在太貴。NVIDIA敢這么收費(fèi)，也從側(cè)面體驗(yàn)了一家獨(dú)大的行業(yè)地位。和NIVIDA合作的虛擬化桌面廠商，如Citrix/VMware，則不幸淪為GRID的嫁衣，大部分利潤(rùn)都被NVIDIA攫取。

本年 8 月份NVIDIA推出了最 新版的GRID 5.0，虛擬化顯卡新增Pascal架構(gòu)的Tesla P4/P6/P40/P100，其中Quadro Virtual Datacenter Workstation版的授權(quán)支持vGPU在圖形渲染模式和高性能計(jì)算模式之間切換，這是硬件廠商首次在vGPU層面將圖形渲染和高性能計(jì)算進(jìn)行了統(tǒng)一，又一次引領(lǐng)了行業(yè)趨勢(shì)和市場(chǎng)需求。

NVIDIA的虛擬化顯卡只是硬件，還需要相應(yīng)的辦事器虛擬化系統(tǒng)的支持，這和Intel的CPU需要操作系統(tǒng)Windows和Linux來配合一樣?，F(xiàn)在只有Xen和ESXi能夠支持GRID virtual GPU solution，被大量第三方廠商采用的KVM虛擬化平臺(tái)還沒有出現(xiàn)在GRID的支持列表中，這也是為什么上文說GPU別的一只腳還沒能踏進(jìn)云計(jì)算時(shí)代。