【ノウハウ活用ガイド】Digital Workspace​

リモートワークを快適にする鍵はNVIDIA仮想GPU

リモートワークを快適にする鍵はNVIDIA仮想GPU

ヴイエムウェアはサーバー仮想化に始まり、ストレージ、ネットワークなど様々なITリソースの仮想化を進めてきました。そして昨今、コロナ禍を背景にリモートワークが拡大する中で注目されているのがVDI(仮想デスクトップ)です。NVIDIAによって実用化された仮想GPUソリューションは、VDI環境におけるグラフィックス処理能力を飛躍的に向上し、体感パフォーマンス改善や安定化といった多大なメリットを提供します。

ヴイエムウェアが実現してきた様々な仮想化

複雑化し、高コスト化を招いていたITの運用環境を効率化するための手段として仮想化が注目され、多くの企業に普及してきました。この技術の実用化をエンタープライズ市場でリードしてきたのがヴイエムウェアで、サーバー仮想化(VMware vSphere)からストレージ仮想化(VMware vSAN)、ネットワーク仮想化(VMware NSX)へと製品ラインアップを拡大しています。

これらの仮想化技術は、ITリソースの有効利用(ハードウェア利用率の向上)、処理能力の増強や構成変更などの要求への迅速な対応、運用管理コストの削減、障害時の影響範囲の局所化など、多くのメリットをもたらしています。

そして昨今のコロナ禍を受けてリモートワークが拡大するなかで、導入が加速しているのがVDI(デスクトップ仮想化)で、ヴイエムウェアはVMware Horizonという製品を提供しています。VMware vSphereをベースとし、これまで物理PCで個別に運用してきたデスクトップをOSからアプリケーションまで丸ごと仮想化し、データセンターのホストサーバーに統合して集中管理を行う仕組みです。

端末側にはデータを一切保存しない、いわゆるシンクライアントを容易に構築できることから、端末が紛失や盗難に遭ったり、第三者に操作されたりした場合でも情報漏えいを防止できる、不正なアプリケーションを排除できるなど、リモートワーク環境の端末に対してセキュリティを担保することができます。

一方でユーザーもOSのパッチ適用やアップデート、バックアップなどの煩雑な作業から解放され、本来の業務に専念できます。

 

VDIの概要

 

VDIの導入が加速するなかで顕在化するパフォーマンス問題

ただしVDIは、すべてのユーザーに対して快適なデスクトップを提供できるわけではありません。

例えばリモートワークに移行したユーザーの間では、非対面となったコミュニケーションの密度を補うために、Web会議やビデオストリーミングなど映像系のアプリケーションが多用されています。

加えてWebブラウザを介して利用するSaaS型アプリケーションやコンテンツ、日常的に利用するExcelやPowerPointなどのOfficeアプリケーションでもグラフィックス機能のリッチ化が進んでいます。現在のデジタルワークスペースにおいて、グラフィックス性能がますます重要な要件となっているのです。

さらに設計・開発に携わっているエンジニアは、VDI上で3D CADやシミュレーションなどのソフトウェアを利用することになります。

このようにデスクトップ上でグラフィックスや映像を活用するワークロードが拡大していることを認識しないままVDIを導入すると、ユーザーが体感するパフォーマンスが急激に低下するという問題が発生します。

拡大するグラフィックスのワークロード

 

VDIで仮想GPUが求められる理由

VDI上でのパフォーマンス低下を回避するため、これまでは各仮想マシンに割り当てるCPUやメモリなどのリソースを増やすという方法をとってきました。しかし、これではホストサーバー1台あたりに実装できる仮想マシンの数(集約率)は必然的に低下することになり、ホストサーバーの台数を増やさなければならないため、VDIのコストはどんどん増大していきます。

そこで注目されているのが、GPU(Graphics Processing Unit)を仮想化するというアプローチです。GPUとはその名のとおり、グラフィックスや映像などの画像描写を行う際に必要となる計算処理を専門的に行うプロセッサーのことです。

GPUは高価であることから、すべてのユーザーの物理PCに搭載するのは困難でした。これはサーバー仮想化環境でも同様で、仮に100台の仮想マシンを運用しているとして、そのすべてにGPUを割り当てるとすれば、ホストサーバー上に100枚のGPUを搭載しなければなりませんでした。

この課題を解決するのが仮想GPUです。ホストサーバーに搭載した1枚のGPUのメモリを仮想的に分割、複数ユーザーの仮想マシンに割り当て高いコア性能を効率的に利用することができます。言葉を変えればGPUを共有することで、コストを抑えつつCPUの負担を軽減し、結果としてデスクトップのパフォーマンスを向上することができます。

 

GPUの効果

 

仮想GPUソリューション「NVIDIA vGPU」とは

こうした仮想GPUを業界に先駆けて実用化したNVIDIAが、2013年頃から展開してきたのが、NVIDIA vGPUというソリューションです。前述したとおり1個のGPUを仮想的に分割し、VDI環境で運用している複数の仮想マシンに割り当ることで、グラフィックス処理能力を効率的に利用することができます。

具体的にはサーバーに搭載するGPUNVIDIA M10(4GPU/2,560コア)をNVIDIA vGPUで仮想化した場合、そのリソースを最大32台の仮想マシンに割り当てることができます。

すでにNVIDIA vGPUは多くの企業に導入され実績を上げています。例えばある食品メーカーは、NVIDIA vGPU+NVIDIA  M10を採用したVDI環境でWebブラウザの表示速度を大幅に改善するとともに、Microsoft Officeなどの業務アプリケーションについても処理時間や操作感、体感パフォーマンスを飛躍的に向上。エンドユーザーに対して安定的かつ快適なデスクトップを提供することで、リモートワークを主体とした働き方改革の推進にも大きく貢献しています。

サーバー仮想化+NVIDIA vGPUのテクノロジー

 

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