Aceleração VDI para todos? Análise da GPU Flex Série 170 do Intel Data Center

A Intel Data Center GPU Flex Series 170 é tentadora para organizações que desejam fornecer aos seus usuários de VDI uma GPU acessível.

A comunidade empresarial de Virtual Desktop Infrastructure (VDI) tem clamado por soluções mais robustas. À medida que as empresas buscam maior eficiência e melhores experiências de usuário, a função dos aceleradores de hardware dedicados tornou-se crítica. A série Data Center GPU Flex da Intel é proeminente neste espaço, oferecendo soluções personalizadas para jogos em nuvem, mídia, VDI e aceleração gráfica em data centers.

O que são GPUs da série Intel Flex?

No centro da oferta da Intel estão dois produtos de destaque: o GPU Flex 140 e Flex 170S. A Flex Series 140, uma placa PCIe Gen4 discreta, possui GPUs duplas, cada uma com oito núcleos Xe e 6 GB de memória GDDR6. Esta configuração é ideal para até 12 sessões VDI, atendendo a profissionais especializados com demandas gráficas moderadas.

Para aplicações com uso intensivo de gráficos, o Flex Series 170 pode ser expandido com um único nó de GPU com 32 núcleos Xe e 16 GB de memória GDDR6, tudo em uma placa PCIe de tamanho normal, fornecendo poder de fogo substancial para tarefas de alta resolução.

A base dessas unidades de processamento gráfico é o Xe-core, com o Flex Series 170 apresentando o dobro de núcleos e fatias de renderização do Flex 140. Isso delineia um caminho direto para a capacidade duplicada de ray tracing, reforçando a capacidade do Flex 170 de lidar com renderização complexa tarefas e simulações facilmente.

No que diz respeito à memória, também vemos o Flex Series 170 avançando com uma alocação GDDR16 de 6 GB, superando os 140 GB do Flex 12. Esta memória extra, combinada com uma interface mais ampla de 256 bits, fornece uma largura de banda gráfica de pico de 576 GB/s, em comparação com os 336 GB/s do seu equivalente.

A discussão sobre eficiência persiste em relação ao poder de design térmico (TDP) das GPUs. O TDP de 170 watts do Flex Series 150 indica seu foco no desempenho, enquanto o TDP de 140 watts do Flex Series 75 destaca sua inclinação para aplicações de economia de energia e eficiência energética.

O suporte para tecnologias de ponta, como Ray Tracing, oneAPI e OpenVINO, é um fio condutor comum entre ambos os modelos, garantindo uma plataforma de desenvolvedor preparada para o futuro. Enquanto isso, a compatibilidade com DirectX 12 Ultimate oferece suporte a gráficos ultra-realistas, uma referência às possíveis aplicações de crossover em áreas como visualização profissional e jogos em nuvem.

A magia das GPUs Intel Flex: SR-IOV

A magia da GPU Flex Series vem do SR-IOV. Se você estiver familiarizado com ele, fique à vontade para pular para a próxima seção; Não há nada novo aqui. Se não, ou se precisar de uma atualização, aperte o cinto; isso é uma coisa legal.

Virtualização de E/S de raiz única (SR-IOV) é uma tecnologia que aprimora a capacidade de gerenciamento e a eficiência de ambientes virtualizados, permitindo que um único dispositivo físico, como uma placa de interface de rede (NIC) ou unidade de processamento gráfico (GPU), apareça como vários dispositivos virtuais separados. Isto é particularmente útil em data centers para melhorar o desempenho de máquinas virtuais (VMs) e maximizar a utilização de recursos de hardware subjacentes.

A tecnologia SR-IOV tem dois conceitos principais: Funções Físicas (PFs) e Funções Virtuais (VFs). O PF é a interface primária do dispositivo físico e gerencia a funcionalidade do SR-IOV, incluindo a criação e o gerenciamento de VFs. Esses VFs são versões leves do PF, equipados com os recursos necessários para movimentação de dados, mas com capacidades de configuração reduzidas. Cada VF pode ser atribuída diretamente a uma VM, proporcionando acesso direto e de alto desempenho aos recursos do dispositivo, sem a sobrecarga típica dos dispositivos virtualizados.

 

Quando o SR-IOV é usado com GPUs, ele permite que cada máquina virtual (VM) tenha acesso direto a uma parte dos recursos da GPU. Esse acesso direto é facilitado por meio de Funções Virtuais (VFs), que são representações leves da GPU que podem ser atribuídas individualmente às VMs.

Embora as VFs sejam controladas pelas VMs às quais estão atribuídas, a PF mantém o controle geral, gerenciando recursos e aplicando políticas em nível de dispositivo. Essa configuração é inestimável em cenários onde o desempenho e a baixa latência são críticos, como em ambientes VDI complexos, tarefas de computação de alto desempenho e serviços Web em grande escala, melhorando significativamente a eficiência operacional em sistemas virtualizados.

Essa configuração permite que as VMs ignorem os métodos tradicionais de compartilhamento de recursos baseados em hipervisor, reduzindo a sobrecarga e melhorando o desempenho. Tarefas com uso intensivo de GPU, como renderização 3D, processamento de vídeo ou aplicativos de aprendizado de máquina, podem resultar em latência significativamente menor, uso mais eficiente de recursos de GPU e melhor desempenho geral em ambientes virtualizados.

GPUs Intel Flex oferecem aceleração VDI “gratuita”

O título da seção não é uma piada. A série Intel Data Center GPU Flex chega ao cenário dos aceleradores com uma vantagem significativa em implantações de VDI: custo zero de licenciamento para definir configurações de GPU virtual (vGPU). Aproveitando a já mencionada virtualização de GPU baseada em Single Root I/O Virtualization (SR-IOV), esta série Intel Flex elimina as barreiras financeiras tradicionais associadas ao provisionamento de vGPU. A ausência de taxas de licenciamento reduz os custos iniciais de configuração e diminui as despesas operacionais contínuas, proporcionando poupanças significativas a longo prazo.

Essa abordagem econômica para administração de vGPU melhora a escalabilidade das implantações de servidores VDI. As organizações podem provisionar e ajustar dinamicamente recursos de vGPU em ambientes virtuais sem se preocupar com custos incrementais de licenciamento. Esta flexibilidade é crucial para a adaptação às novas exigências da carga de trabalho e para apoiar um número crescente de utilizadores, especialmente em ambientes de alta densidade, típicos dos segmentos de trabalhadores do conhecimento.

Do ponto de vista comercial, as GPUs Intel Flex Series oferecem benefícios financeiros substanciais. Ao eliminar as complexidades e os custos de licenciamento, a Intel permite que as organizações simplifiquem sua infraestrutura de VDI. Essa simplificação acelera os tempos de implantação e reduz a necessidade de grandes alocações orçamentárias para recursos de GPU, tornando a série Intel Flex uma opção atraente para empresas que buscam otimizar seus investimentos em VDI e, ao mesmo tempo, manter alto desempenho e confiabilidade.

Prática: Intel Flex Série 170 com Supermicro SuperBlade

No laboratório, tínhamos o Intel Flex Series 170 e optamos por emparelhá-lo com VMware em nosso Supermicro SuperBlade X13 Sistema GPU Blade. A instalação de placas gráficas discretas Intel no VMware ESXi foi simplificada para aprimorar a experiência do usuário e o desempenho do sistema. Foi tão simples quanto carregar um CEP do driver via SCP para o host, habilitando o acesso SSH e executando a instalação do driver. Após uma rápida reinicialização do host, o Flex Series 170 apareceu na lista de hardware e as opções SR-IOV de 0 a 31 estavam disponíveis para configuração.

Os testes foram realizados utilizando o Sistema SuperBlade da Supermicro como host, o que foi essencial para validar o desempenho da GPU Flex Series 170 como acelerador VDI. O sistema SuperBlade foi projetado para maximizar a densidade e a eficiência da computação, ao mesmo tempo que minimiza o consumo de energia. Isso o torna uma plataforma ideal para testar casos de uso de profissionais de conhecimento de alta densidade, como aqueles comercializados pelas GPUs Intel Flex Series.

O sistema Supermicro SuperBlade X13 é uma plataforma ideal para o argumento da densidade. Com a capacidade de colocar 10 desses nós em um único chassi de 8U, é possível que você possa hospedar 320 VDIs acelerados em um chassi simples e fácil de gerenciar. Por outro lado, escolha mais núcleos e VRAM por placa Flex Series 170 e tenha 80-160 VDIs de nível de profissional de conhecimento, mas graças à capacidade de colocar 10 GPUs neste sistema, você pode misturar e combinar, e graças ao rede interna super-rápida, você poderá ter algumas soluções de failover bastante criativas. Confira nossa análise completa para saber mais sobre o que se tornou nosso servidor SuperBlade “Canivete Suíço”.

Desempenho da GPU Flex série 170 para data center Intel

É importante considerar aqui que os testes foram selecionados com base no que produziria oficialmente um resultado completo, uma limitação dos testes em ambientes virtuais sem ajustes e hacks especiais. Selecionamos algumas fatias SR-IOV e depois algumas fatias não padrão para ver como ficaria.

Renderização 3D

Analisamos os benchmarks 3D Mark Wildlife para mostrar os jogos em nuvem da GPU Flex Series e os recursos de renderização 3D.

3DMark Wild Life oferece uma ferramenta de benchmarking multiplataforma compatível com sistemas Windows, Android e Apple iOS. Esta ferramenta avalia e compara o desempenho gráfico de diversos dispositivos, incluindo notebooks, tablets e smartphones. Wild Life emprega a API gráfica Vulkan para dispositivos Windows e Android, enquanto utiliza Metal para dispositivos iOS. Como este teste funciona em gráficos integrados em várias pontuações, ele pode ilustrar o poder de uma pontuação gráfica pura do Intel Flex Series 170.

Lux Mark

O próximo é o LuxMark, um utilitário de benchmarking de GPU OpenCL. O Flex Series 170 realmente mostrou-se flexível neste teste, apresentando números e escalas impressionantes.

PCMark 10 Expresso

Olhando para o PCMark 10, equipado com um extenso conjunto de testes que refletem com precisão a diversidade de tarefas encontradas no local de trabalho. Esta ferramenta de benchmarking inclui várias avaliações de desempenho, opções para testes personalizados, um perfil de vida útil da bateria e benchmarks de armazenamento recentemente adicionados, tornando-a uma solução abrangente para avaliar o desempenho de PCs de escritório modernos.

Olhando para os nossos resultados aqui, embora não tão dramáticos, podemos ver uma escala clara em várias tarefas que tiram vantagem da aceleração.

Para facilitar a comparação, compilei os resultados de todos os testes em uma única tabela.

Pensamentos de Encerramento

Pegando todos esses dados e aplicando o elemento humano, fiquei constantemente chocado, até mesmo maravilhado, com a simplicidade e o poder que essas cartas traziam para a mesa. Depois de mapear 1/32 da GPU para a VM e instalar o Driver do Windows da Intel, recursos como a Área de Trabalho Remota integrada tiveram melhor desempenho. Usar o truque de festa da Intel do Google Earth no Chrome deixou claro que mesmo com 512 MB de VRAM e um núcleo Xe, a experiência VDI é surpreendentemente melhor. Tendo usado outros produtos VDI em carreiras anteriores, depois que o driver foi instalado, a experiência simplesmente “foi boa”.

A Intel Data Center GPU Flex Series, especialmente o modelo Flex Series 170, provou ser uma solução VDI confiável e preparada para o futuro que oferece desempenho excepcional enquanto melhora a densidade e a escalabilidade da VM. A combinação de baixa utilização de CPU, taxas de quadros consistentes e alto desempenho de codificação por watt o torna a escolha ideal para data centers que buscam transformar sua infraestrutura VDI em soluções de alto desempenho, confiáveis ​​e escaláveis. Com a GPU Intel Flex 170 em seu núcleo, os administradores de VDI podem oferecer experiências gráficas superlativas aos usuários finais, mantendo padrões de alta qualidade em diversas resoluções de tela.

Combinando isso com a densidade que pode ser alcançada com o sistema Supermicro SuperBlade, você poderá construir um dispositivo VDI superdenso e altamente eficaz. Graças à flexibilidade dos blades, o chassi poderia hospedar placas Max mais poderosas ao lado das GPUs da Série Flex, aproximando todas as interações de usuários e serviços. Mais sobre isso em breve.

Embora o escopo deste teste não inclua comparações com a maioria dos notebooks de classe empresarial, você mesmo pode traçar esses limites. Quando você leva em consideração a compactação de dados para enviar pixels pela rede, a segurança e a capacidade de gerenciamento que vêm com um VDI e o modelo de licenciamento (que esperamos que não reverta o curso), a Série Flex está surpreendentemente bem posicionada. Posso resumir as placas da Série Flex em dois benefícios que deixam empresas e usuários satisfeitos: Melhor desempenho e PCs clientes mais baratos para implantar. Para nós, isso torna isso um acéfalo quando procuramos melhorar configurações de VDI antigas ou sem brilho com as quais as organizações têm lutado.

Página de produto Intel Data Center GPU Flex série 170

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