FreeGRID: технология для создания графических виртуальных сред без использования лицензий NVIDIA

Активно используют vGPU организации, специализирующиеся в области проектирования и конструирования. Виртуализация позволяет им отказаться от приобретения дорогостоящих специализированных рабочих станций, необходимых и для сложного моделирования в 3D, и даже для типовых инженерных расчетов. Такие компьютеры заменяются виртуальными рабочими столами, которые с успехом поддерживают инструменты CAD/CAM, BIM-решения и другие приложения, требовательные к графической производительности систем.

Виртуализация графических процессоров востребована и в индустрии развлечений. Она востребована игровыми платформами и сервисами, применяется в технических платформах метавселенных и контент-платформ.

Кроме того, виртуальные GPU чрезвычайно востребованы в одном из самых перспективных сегментов высоких технологий. Они используются при работе со средствами машинного обучения и искусственного интеллекта. Здесь их применяют для отработки алгоритмов с большими данными и производительными вычислительными мощностями, для обеспечения работы нейросетей.

Рынок vGPU

Рынок vGPU в большинстве своем определяется иностранными вендорами, которые доминируют в области виртуализации и производства аппаратных и программных средств для работы с высоконагруженной графикой, — компаниями VMware, Microsoft, Citrix и Nvidia. Именно их решения используются при создании специализированных виртуальных систем и облачных сервисов.

Активная санкционная политика, которую западные вендоры проводят в отношении России существенно затруднили применение виртуальных GPU российскими заказчиками. Основная проблема здесь связана с прекращением компанией NVIDIA в июле 2022 года продажи и продления срока действия лицензий, находящихся в распоряжении пользователей из нашей страны. Использовать лицензии можно, но с рядом ограничений, налагаемых на лицензионный центр.

Российская альтернатива NVIDIA Grid

Однако российские разработчики смогли в короткий срок вывести на рынок альтернативное решение, позволяющее преодолеть ограничения, наложенные компанией NVIDIA на использование своих технологий. Речь идет о проприетарной технологии работы с видеокартами FreeGRID, которая разработана компанией «ДАКОМ М».

«ДАКОМ М» — российская компания, которая ведет прикладные исследования в области облачных технологий и ведет разработку программного обеспечения для построения облачной инфраструктуры предприятиями различных масштабов. «ДАКОМ М» входит в Реестр аккредитованных организаций, осуществляющих деятельность в области информационных технологий.

Технология FreeGRID, разработанная «ДАКОМ М», предназначена для обеспечения работоспособности видеокарт NVIDIA без использования лицензий. Она позволяет использовать виртуальные графические процессоры в виртуальной среде, запуская в облаке ресурсоемкие приложения и получая доступ к ним через удаленные рабочие столы на обычных компьютерах, ноутбуках или тонких клиентах.

GPU в виртуальных средах

Обычно интеграция среды виртуализации VMware и NVIDIA требует решения VMware vSphere/VMware Horizon и видеокарты с поддержкой технологии NVIDIA GRID. При этом они должны дополняться лицензиями по количеству профилей на видеокарту, кроме того, требуется и пакет сервисной поддержки, который приобретается на 5 лет. Последние составляющие комплекта из-за санкционных ограничений недоступны.

Альтернативой этому набору компонентов и выступает технология FreeGRID. Она доступна в рамках облачного сервиса SpaceVM и программного комплекса Space VDI и позволяет использовать видеокарты NVIDIA без лицензирования. Единственное требование, которое необходимо выполнить заказчикам — наличие самой видеокарты, поддерживающей технологию NVIDIA GRID.

Как работает FreeGRID

Обычная облачная архитектура предусматривает инсталляцию на сервер, помимо видеокарт NVIDIA GRID, еще и гипервизоров VMware ESXi или XenServer, они используются как рабочая среда NVIDIA GPU Software. При этом необходима еще и установка виртуальной машины Windows или Linux, в свойствах которой добавляется один из профилей видеокарты NVIDIA, а в гостевую операционную систему устанавливается еще драйвер от NVIDIA. Такая архитектура подразумевает взаимодействие виртуальных машин с облачной платформой через центр лицензирования NVIDIA. Именно это обстоятельство и делает в современных российских реалиях традиционную виртуализацию GPU NVIDIA неработоспособной.

FreeGRID работает иначе. Эта технология подразумевает, что на сервер, в который устанавливаются видеокарты NVIDIA, устанавливается еще и облачная платформа SpaceVM. Она используется в качестве рабочей среды для NVIDIA GPU Software. А вот в гостевую операционную систему, в отличие от традиционной схемы виртуализации, необходимо установить ПО Space Agent VM. Оно позволяет не использовать центр лицензирования NVIDIA при работе тех видеокарт, которые не имеют действующей лицензии.

Преимущества FreeGRID

Технология FreeGRID имеет целый ряд преимуществ по сравнению традиционной схемой виртуализации GPU. В первую очередь это — значительная экономия средств, необходимых для приобретения лицензий. Так, по сравнению со стоимостью 5-летних лицензий NVIDIA, приобретаемых для 8 пользователей на одну видеокарту для использования в среде VMware, использование FreeGRID будет дешевле на 60%.

Санкционная политика иностранных вендоров обуславливает дополнительные преимущества FreeGRID. Прежде всего, эта технология позволяет обойти ограничения, наложенные вендором на работоспособность действующих лицензий. А кроме того, заказчики получают возможность использовать имеющиеся у них видеокарты и вовсе без приобретения лицензий NVIDIA.

Совместимость

Непосредственное апробирование технологии проведено для видеокарт NVIDIA A40 и NVIDIA A16, NVIDIA A100. Кроме того, компания «ДАКОМ М» готова по запросу заказчика провести апробирование FreeGRID и для других моделей видеокарт. Единственное условие такого апробирование — совместное участие компании и заказчика в создании тестового стенда.

Таким образом, технология FreeGRID может использоваться в качестве полноценной замены NVIDIA GRID, недоступной теперь для российских заказчиков. При помощи FreeGRID доступ к специализированным приложениям, требующим использования значительных вычислительных мощностей и размещенным в виртуальных средах, могут организовать многие российские компании: проектные и конструкторские компании, создатели мультимедиа и контента, дизайн-бюро, провайдеры сервисов, обеспечивающих доступ к видео, графике и различным видам развлекательного контента, операторы развлекательных и стриминговых сервисов.