[導入事例]vGPUによるVDI(仮想デスクトップ)環境でレイテンシを削減!:VirtuCache


ボトルネックとなるストレージパフォーマンスを改善し、vGPUパフォーマンスを最大化

日本製鉄(旧 新日鐵住金)株式会社
ユースケース:仮想デスクトップ(VDI)パフォーマンス
場所:山口県/米国インディアナ州ニューカーライル

課題と効果

日本製鉄は、物理的なCADワークステーションをESXi 6.5のvGPU機能を用いて仮想化することと、ストレージ パフォーマンスの問題の解決策を模索していました。
VirtuCacheにより、ESXiホストのCPUとGPUに頻繁に使用されるデータセットが必ずVMwareホスト内のPCIe SSDにキャッシングされるようになりました。その結果、ESXiホストのCPUとGPUによるデータ取得が高速化され、エンドユーザーのCAD作業が一段とはかどるようになりました。

vGPUによるVDI環境でレイテンシを削減!

VirtuCache はVMware vSphereカーネルにインストールされます。それにより、バックエンドのストレージから最近使われたデータや使用頻度の高いデータをVMwareホストの高速メディア(RAM/SSD)にキャッシングします。そのような「利用頻度の高い」データの大量キャッシュをVMwareホストのGPUとCPUのすぐ近くに置くことにより、VirtuCacheは仮想マシン(VM)で稼働するすべてのアプリケーションのパフォーマンスを向上させます。GPUに依存するプロセスも同様に高速化されます。

仮想GPU(vGPU)は、ESXiホスト内のGPU(物理GPU)を複数のVMで共有するためのVMware vSphere 6.0の新機能です。グラフィックのテクスチャ マッピング、数学的モデリング、CAD(コンピュータ支援設計)、CAM(コンピュータ支援製造)、ゲーミング アプリケーションなどに使用される物理GPUワークステーションが、vGPUによって仮想化できるようになります。 このようなGPU依存度の高いアプリケーションは、過度のストレージI/Oを必要とします。GPUが使用される状況では、大量のデータセットに対する集中的な処理が高速で実行されるためです。データセットが常にバックエンドのストレージから取得されるよりも、ローカルのVMwareホスト内で高速メディアにキャッシングされているほうがパフォーマンスを向上させるのはそのためです。このしくみを実現するのが、VirtuCacheのホストサイド キャッシング ソフトウェアです。GPUの近くでデータをキャッシングすることにより、GPU依存のプロセスを高速化します。

パフォーマンス比較:vGPUの仮想デスクトップ vs. 物理GPUワークステーション

日本最大手の鉄鋼メーカー日本製鉄(旧 新日鐵住金)の一部門で、物理CADワークステーションでvGPUを利用したVMware View 6.5の仮想デスクトップへ移行させるマイグレーションが行われました。30件のViewデスクトップが4台のホストで構成されるVMware 6.5クラスタ上に置かれ、それがFiber Channel EMC VMAXストレージに接続されるインフラストラクチャが構築されました。

そこで、業界基準のSPECviewperf12テストが実施され、VirtuCacheによって高速化されたvGPUのVMと既存の物理ワークステーションのパフォーマンスが比較されました。

VMと物理ワークステーションのCPU、メモリー、ストレージ性能の仕様はすべて同じです。テストVMに割り当てたvGPUは、2種類のvGPU VMプロファイルから反復テストを行いました。1つは280Q vGPUのVMで、物理ワークステーションに匹敵する馬力があります。もう1つは260Q vGPUのVMで物理ワークステーションの半分の馬力です。

詳細な構成等はこちらで紹介しています。ご興味ありましたら是非ご参照ください。

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