GPU虚拟化三位一体推动IT设计平台革新

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北汽集团汽车研究院是中国著名的汽车设计研发机构,成立12年来,研究院使用IT设计平台立项研发车型20多个,正在研发的车型有10余款多。

诸多挑战亟需技术改变

随着全院业务和计算机数量的增加,数据交换越来越频繁,原有的落后的数据交互方式给研究院带来新的挑战。

第一,工作效率亟待提升,由于研究院采用研发网与办公网物理隔离的方式,研发设计工程师需要在两个网络之间,通过两台计算机来回切换工作任务,很多项目管理任务由于网络的隔断,无法实现对相关文件的直接编辑、操作、审批。

第二,IT成本居高不下,研发网工程师全部使用图形工作站,一些高配置工作站资源利用率不高导致硬件投资较大、维护成本也高,尤其是一些正版软件的许可协议绑定在物理CPU或CPU核心之上,物理CPU越多应用软件的资金成本就越高。

第三,数据安全仍存隐忧,虽然采用了网络隔离的方式控制数据外泄,但是一些研发数据散布在研发网内的工作站本地硬盘之中,即使采取了一些技术手段来加强数据保护,数据安全问题依然存有隐患,例如:非正常启用USB等外部接口、网线对接拷贝数据、通过改名隐藏拷贝、硬盘或主机丢失等均会导致数据泄密。

GPU虚拟化三位一体推动IT设计平台革新

为应对上述挑战,北汽集团汽车研究院通过虚拟化方案,以提效率、降成本、保安全三位一体的方式,快速推动IT设计终端平台的革新。

首先,通过实施应用虚拟化、桌面虚拟化、GPU虚拟化,安全打通研发与办公网连接,解决了研发网用户浏览互联网、邮件、简单处理外来工程文件的需求,同时解决了办公网用户无缝切入研发网对PDM项目设计管理文件)读取和编辑研发数据的问题。

其次,实施GPU虚拟化方案,通过引入NVIDIA GRID K2产品将工作站的图形处理能力集中到数据中心的GPU虚拟服务资源池中,利用GPU虚拟化全面减少终端工作站数量和设计工作站CPU数量,进而减少工作站的硬件配置和维护成本,还有设计软件的正版软件许可协议费用。

最后,在GPU虚拟化后,通过文件加密外发方式,增强对研发网和办公网终端的安全及数据保护,更为重要的是,研发数据不存储于工作站或PC机硬盘,有效保证了研发环境的纯洁性,既避免了病毒、木马的干扰,也消除了人为拷贝的泄密风险。

GPU虚拟化提升产品设计效率

对于高级设计任务,通过GPU虚拟化,1块GRID K2可以同时支持4个设计人员的图形处理任务,让他们获得相当于“配置了NVIDIA Quadro K4000显卡工作站”的图形处理能力。

在完成更为核心化的高级设计任务过程中,GRID K2可以再上层楼,为研发网内的设计人员提供与“配置了NVIDIA Quadro K5000显卡工作站”相当的图形处理能力,为设计任务提供1536个CUDA核心、2.166 TFLOPs的单精度浮点计算能力、内存传送速度可达174 GB/s。可以看出,NVIDIA GRID K2在GPU虚拟化服务中,可以做到“战时多兵出击、谋时将帅合力”,真正通过GPU虚拟化实现了GPU资源的动态调配。

如虎添翼:效率、安全和收益提升

在工作效率与数据安全方面,北京汽车研究院做到了两全齐美,将研发网与办公网进行了合理融合。一方面利用NVIDIA GRID K2的GPU虚拟化方案让所有终端设备可以获得高品质的图形处理能力,让设计效率和IT资源利用率获得提升;另一方面通过Citrix ICA(Citrix Independent Computing Architecture)位图流协议只传递显示键盘信号、鼠标信号,不传递数据文件,有效保障了研发网内设计图纸等关键数据的安全。

在投资回报方面,北京汽车研究院实现了直接收益和间接收益的双丰收。在直接收益方面,未来三年北京汽车研究院可通过不断扩建研发网GPU虚拟化主机群,逐步减少图形工作站的购买量,经过估算,大约可以节省工作站直接投资516万元、机房电费390万元,总计超过900万元。在间接收益方面,北京汽车研究院的无形增值投资回报非常之高,例如:GPU虚拟化方案全面实施后,北京汽车研究院在减少了物理CPU数量、在全面降低维护成本的同时,也减少了部分正版软件许可协议费用;再例如:IT设备利用率大为提升,北京汽车研究院规定,GPU虚拟化主机群在夜间、周末系统闲置时可用于CAE高性能计算,从而进一步提高了设备利用率,加快了CAE部门的工作效率。

总体来说,引入基于NVIDIA GRID K2的GPU虚拟化方案,北京汽车研究院快速提升了工作效率,解决了成本居高不下、机密数据安全保障的核心问题,无论是直接的投资回报还是间接的投资回报均处于较高水平。

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