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GPU-Virtualisierung – endlich bereit für den Enterprise-Einsatz?

NVIDIA GRID ist der Marktführer bei der GPU-Virtualisierung, für viele Unternehmen aber schlicht zu teuer. Diese Lücke wollen AMD und Intel schließen.

Eine der Ankündigungen der vergangenen Citrix Synergy 2016, die wenig Medienecho fand, war die Bekanntgabe, dass XenServer 7 mit Intel Iris Pro Grafikkarten jetzt UHD-Auflösungen (Ultra High Definition) mit 4.000 Pixeln auf virtuellen Dektops ermöglicht. Der Wettbewerbsvorteil von Citrix ist dabei aber sicher nur von kurzer Dauer, da VMware auf seiner Hausmesse VMworld 2016 wohl eine ähnliche Unterstützung für Intel Iris Pro Grafikkarten ankündigen wird.

Die eigentliche Neuigkeiten ist aber sowieso vielmehr der immer stärkere Trend hin zu günstigen und großflächig verfügbaren Grafikkarten (Graphics Processing Units, GPU), die IT-Abteilungen als virtuelle GPU (vGPU) ihren grafisch am anspruchsvollsten Workloads zuordnen können.

Hohe Preise verhindern vGPU-Einsatz

Noch vor wenigen Jahren war NVIDIA GRID die einzige vGPU-Plattform, mit der sich aufkommende Anwendungsszenarien der GPU-Virtualisierung in Unternehmen abbilden ließen. NVIDIA hat diesen Vorteil in bare Münze umgewandelt, indem vor allem große Konzerne für NVIDIA GRID gewonnen werden konnten, die bereit waren, für ihre High-end-VDI-Umgebungen (Virtual Desktop Infrastructure) entsprechende Summen auszugeben. Die relativ hohen Kosten pro vGPU-Anwender bedeuteten aber auch, dass Low-end- und Midrange-Anwender nicht kosteneffizient mit virtuellen GPUs versorgt werden konnten.

Mit der Zeit wurde aber klar, dass immer mehr Applikationen und sogar das Windows-Betriebssystem zunehmend von der GPU-Unterstützung profitieren. Auch Anwendungen wie Office oder Internet-Browser benötigen mittlerweile ein gewisses Maß an GPU-Beschleunigung, um auf virtuellen Desktops ein mit lokal ausgeführten Desktops vergleichbares Benutzererlebnis zu bieten. VDI-Anwender merken einfach einen deutlichen Unterschied zwischen ihrem VDI-Desktop ohne GPU-Unterstützung und ihrem PC.

NVIDIA hat auf diesen Trend reagiert und neue Lizenzschranken eingebaut – was natürlich auch den Umsätzen zugute kommen soll. Lizenzen für grafikintensive Anwender kosten damit mehr, bieten aber auch mehr Ressourcen. Für Task und Knowledge Worker zahlen Unternehmen damit weniger, erhalten aber immer noch genügend vGPU-Ressourcen, um deren virtuelle Desktops ausreichend zu beschleunigen.

Das Problem dabei ist aber oft, dass die GRID-Grafikkarten selbst für viele Unternehmen noch zu teuer sind, um sie ihrer gesamten VDI-Belegschaft zur Verfügung zu stellen. Für eine vernünftige Performance kann man einer GPU eben nicht beliebig viele Anwender zuweisen und auch eine günstigere Lizenz bringt nicht viel, wenn die Hardwarekosten zu hoch sind.

Dabei sollte man das Ganze aber nicht falsch verstehen, es ist durchaus richtig, dass Unternehmen auf die GPU-Virtualisierung setzen. Jede VDI-Bereitstellung sollte bis zu einem gewissen Maß davon profitieren, und die meisten tun dies auch. Aber wenn das IT-Budget aus dem Ruder läuft, dann wird nicht etwa bei Storage, Netzwerk oder Thin Clients gespart. Das erste, was Budget-Cuts zum Opfer fällt, sind Dinge, die vermeintlich nicht unbedingt benötigt werden – und damit sind meist die GPUs fällig.

Günstigere GPU-Virtualisierung erhöht den Enterprise-Einsatz

Inzwischen ändern sich die Dinge aber rapide. AMD beispielsweise erhöht zunehmend den Druck auf NVIDIA und hat kürzlich ein neues Produkt namens Multiuser GPU (MxGPU) veröffentlich, das für gerade einmal 8.000 US-Dollar bis zu 64 Anwender unterstützen soll. Das sind nur etwas mehr als die Hälfte der Kosten, die für NVIDIAs am ehesten vergleichbares Produkt fällig werden. AMD MxGPU-Karten sind von Herstellern wie Hewlett Packard Enterprise, Dell oder SuperMicro erhältlich.

Das günstigste Modell ist die AMD FirePro S7150, die derzeit für etwa 2.400 US-Dollar erhältlich ist und pro Karte bis zu 16 Anwender unterstützt. Die FirePro S7150 x2 bietet die doppelten Ressourcen, unterstützt entsprechend bis zu 32 Anwender und schlägt mit knapp 4.000 US-Dollar zu Buche.

NVIDIAs Antwort auf diese AMD-Produkte ist die neue GRID-Karte Tesla M10, wodurch der Preisunterschied zwischen AMD und NVIDIA wieder signifikant kleiner geworden ist. Die Tesla M10 bietet vier GPUs, die sich auf 32 Anwender aufteilen lassen. Zusätzlich verlangt NVIDIA aber auch 100 US-Dollar für jede Anwender-Lizenz. Damit addiert sich die Nutzung der Tesla M10 für 64 Anwender mit Lizenzgebühren auf ungefähr 11.400 US-Dollar.

Das wären gerade einmal 3.000 US-Dollar weniger, als die Kosten für die gleiche Nutzeranzahl mit Tesla M60 GPUs. AMDs MxGPU ist da noch immer deutlich günstiger, NVIDIA dagegen hat die größere Bekanntheit und den wesentlich früheren Markteintritt auf seiner Seite. Endlich gibt es also eine gesunde Konkurrenz im mittleren Marktsegment der GPU-Virtualisierung.

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GPU-Offloading für Hyper-V.

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Mittlerweile bewegt sich aber auch Intel. Der Name Intel Iris weckt schon lange Assoziationen mit Grafikkarten, aber nun kann zum ersten Mal ein Hypervisor Intels neue GVT-g-Technologie nutzen, um die GPU für mehrere virtuelle Maschinen zu verwenden. Wer Server mit Broadwell- oder Haswell-Prozessor verwendet, der sollte diese Möglichkeit schon heute nutzen können – zumindest wenn gleichzeitig bereits XenServer 7 im Einsatz ist.

Natürlich ist die Intel Iris Pro GPU nicht das Richtige, wenn grafikintensive Applikationen wie AutoCAD auf virtuellen Desktops verwendet werden sollen. Aber für solche Anwendungsfälle gibt es ja auch bereits vGPU-Lösungen. IT-Abteilungen brauchen vielmehr eine Lösung für die 95 Prozent der VDI-Anwender, die schon mit einer geringfügigen vGPU-Beschleunigung ausreichend bedient sind. Und hier kommt die Intel Iris Pro ins Spiel.

Für Intels Iris-Pro-Plattform gibt es momentan zwar noch einige Beschränkungen, aber das Produkt ist auch noch in einem sehr frühen Stadium. Auf der Synergy 2016 zeigte Intel lediglich einen Server, der die integrierte Grafikkarte nutzen konnte: ein HPE Moonshot, der sieben Anwender pro CPU unterstützte – nicht pro CPU-Kern, wohlgemerkt, sondern für den gesamten Chip. Diese Skalierbarkeit ist noch verbesserungsbedürftig.

Mit NVIDIA und AMD haben IT-Abteilungen nun also vGPU-Möglichkeiten für das obere und mittlere Marktsegment zur Verfügung, während sich Intel an einem Vorstoß im unteren Marktsegment versucht. Damit könnte bald jedem Mitarbeiter mit VDI-Arbeitsplatz die nötige vGPU-Performance zur Verfügung stehen, die er für seinen virtuellen Desktop benötigt.

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Artikel wurde zuletzt im Juli 2016 aktualisiert

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