Как подключить видеокарту к серверу

Crysis на максималках, или зачем серверу видеокарта

Помимо игры в Battlefield 1 и развлечений с VR-очками, установка отдельной видеокарты в сервер полезна при работе с графикой в виртуальной среде или для математических вычислений.

Использование GPU в серверной среде связано с некоторыми особенностями в каждом конкретном сценарии, поэтому разберем их подробнее.

Математика – царица наук

С появлением криптовалют и майнинга оказалось, что рассчитывать ключи шифрования на видеокартах получается быстрее, чем на обычных CPU.

Тому есть несколько причин:

У видеокарты больше арифметическо-логических модулей, чем в центральном процессоре, что позволяет выполнять большее число параллельных задач;

GPU обслуживается более производительной оперативной памятью;

Например, Intel Xeon v4 с поддержкой AVX 2.0 способен выполнять 16 32-битных инструкций на ядре за такт, в то время как одна видеокарта NVIDIA GeForce GTX 1080 отрабатывает 8 228 аналогичных инструкций.

Сейчас математический обсчет на видеокартах используются не только для майнинга. Например, в корпоративном секторе есть более общие задачи:

Обсчет некоторых бизнес-приложений (анализ Big Data);

Графические задачи. Для массового создания изображений по 3D моделям удобнее использовать специальный сервер или рендер-ферму вместо компьютера дизайнера;

В последние годы видеокарты все больше используют для обучения нейронных сетей, как подвариант работы с Big Data. Популярный фреймворк Caffe работает на инстансах Амазона с GPU на порядок быстрее CPU.

Не так давно ко мне обратилась организация, поймавшая шифровальщика. По счастью, вирус был старый и файлы были зашифрованы PSK-ключом, а не сертификатом. Понадобилось два дня брутфорса при помощи Hashcat на нескольких игровых компьютерах коллег – и десятизначный ключ нашелся.

При переносе работы с процессора на GPU сложность в том, что нельзя просто сказать операционной системе «считай-ка, дорогуша, на видеокарте». Для работы напрямую с математическим модулем видеокарты нужна поддержка в конкретном приложении. Сам принцип такой работы называется GPGPU (General-purpose computing for graphics processing units), поэтому стоит искать поддержку чего-то подобного в описании возможностей ПО.

Для работы приложений с математическим модулем видеокарты используются две технологии — CUDA и OpenCL:

CUDA. Программно-аппаратная технология от NVIDIA. SDK предоставляет возможность разработки на диалекте языка C. NVIDIA выпускает как обычные видеокарты с интерфейсом PCI-E, так и серверную линейку Tesla. Есть и оптимизированные для блейд-серверов видеокарты с интерфейсом MXM;

Экспериментальных сравнений производительности двух технологий можно найти немало. При работе с видеокартами AMD и NVIDIA примерно одного уровня, от использования OpenCL выигрывает AMD. Но если приложение разрабатывалось с поддержкой CUDA — лидирует уже NVIDIA. Поэтому выбор конкретной видеокарты обусловлен той архитектурой, которая была заложена в приложение.

Кроме обработки сложных математических задач видеокарту можно использовать и более профильно – для работы с «тяжелыми» графическими приложениями.

Виртуализируй это

Терминальные серверы и тонкие клиенты давно ценятся за удобство обслуживания и независимость от клиентских машин. Последние годы набирает популярность инфраструктура виртуальных рабочих столов (VDI), предлагающая каждому пользователю собственную виртуальную машину в дата-центре.

Если пересадить обычного офисного сотрудника на тонкий клиент не представляет особого труда и практически не сказывается на качестве работы, то отдельная категория стабильно вызывает головную боль – это дизайнеры, архитекторы и другие специалисты, использующие серьезные графические программы.

Помимо графических приложений, ускорение GPU используется при работе даже обычных офисных пакетов MS Office, LibreOffice. Ускорить их работу на обычном терминальном сервере можно установкой мощной видеокарты. Например, при использовании RemoteFX карта AMD FirePro S10000 поддерживает до 70 пользователей. Если сотрудники жалуются на производительность офисных приложений, установка видеокарты может исправить ситуацию.

Решением проблемы может стать перевод требовательных пользователей на VDI вместо простого терминала. Потребуется гипервизор с поддержкой аппаратного ускорения графики. В 2016 году это умеют большинство гипервизоров, даже бесплатных.

Процессор поддерживает аппаратную виртуализацию и IOMMU (Intel VT-d или AMD-Vi);

Материнская плата поддерживает IOMMU;

Если пользователей, желающих оценить плюсы отдельной графики, много, то можно приобрести специальные видеокарты с поддержкой разделения ресурсов.

Умеющие делить ресурсы модели есть у NVIDIA и AMD:

Еще у VMware в ассортименте присутствуют видеокарты GRID K и GRID К2, не попавшие в таблицу, так как морально устарели.

Поддержки карт с разделяемыми ресурсами пока что нет в бесплатных системах виртуализации. Если раньше XenServer всех редакций поддерживал работу «многопользовательской» карты, то теперь необходима редакция Enterprise. Для VMware понадобится редакция Enterprise Plus и выше.

Помимо виртуализации рабочих столов существует и виртуализация приложений (VMware Horizon, Citrix XenApp). Не обязательно выдавать дизайнеру полноценную рабочую станцию, можно виртуализировать, например, только Photoshop.

При разработке виртуальной среды с ускорением графики стоит обратить внимание не только на поддержку в гипервизоре, но и на совместимость с определенной моделью сервера. Совместимость видеокарт NVIDIA GRID с конкретными моделями серверов можно проверить на сайте NVIDIA. В частности, из серверов HPE сертифицирован для работы современной Tesla M60 только ProLiant DL380 Gen9. Эта же модель одобрена AMD.

Для блейд-серверов у AMD и NVIDIA есть решение с интерфейсом MXM, которое характеристиками схоже с картами для обычных серверов.

NVIDIA GRID позволяет использовать разделяемую видеокарту тремя способами:

*SUMS (Support, Update and Maintenance Subscriptions) — поддержка и обновления от NVIDIA.

**Для приобретения вечной лицензии необходимо приобрести SUMS хотя бы на первый год.

Ценник на лицензии сам по себе не большой, но суммарно внедрение всего программно-аппаратного решения обойдется довольно дорого. Тем не менее, если в компании большая часть сотрудников работает с громоздкими графическими приложениями, внедрение VDI может быть дешевле, чем поддержка парка мощных компьютеров.

Помимо математических расчетов и инфраструктуры мощных виртуальных машин с поддержкой графических приложений, можно использовать видеокарты и для игр. Например, создать облачный сервис для прохождения третьего ведьмака на высоких настройках на любом устройстве.

А использовали ли вы мощные дискретные видеокарты в серверах, как впечатления?

Источник

Виртуальный сервер Windows с видеокартой на борту

Виртуальный сервер уже давно перестал быть чем-то IT-шным и все чаще данной услугой интересуются люди с совершено различными и повседневными рабочими задачами: от размещения бухгалтерских программ до программ по автоматизации рутинных SEO-задач, от игровых серверов до самих игр (самых современных!), от общего файлового сервера небольшой организации до полноценных удалённых рабочих столов крупных компаний.

Вовсе не обязательно играть в игры, чтобы вам потребовалась видеокарта, сейчас ресурсы видеокарт активно используют разработчики популярного программного обеспечения: любой современный браузер будет отрисовывать страницы сайтов значительно быстрее если сможет использовать графический ускоритель, не говоря уже о том, что 3D игры могут быть в самих браузерах, которые работают на платформе WebGL.

Возможность виртуализации ресурсов видеокарт не нова и присутствует во всех популярных средах: Hyper-V, KVM, XEN, VirtualBox и собственная среда от самого популярного производителя чипсетов – NVIDIA GRID.

В данной статье мы будем говорить о RemoteFX – возможностях видеокарт на виртуальных серверах под управлением Hyper-V, именно на этой платформе они работают на VPS.house с видеокартами профессионального уровня NVIDIA Quadro P6000.

В качестве простой демонстрации поведем тест, взяв конфигурацию VPS с 2 ядрами процессора и 2 ГБ оперативной памяти с виртуальной видеокартой 256МБ памяти и без. В обоих случаях мы откроем в браузере Internet Explorer пример на WebGL одной и той же страницы.

Результат на виртуальном сервере, где установлена видеокарта:

Если видеокарту с этого же сервера убрать:

Итак, с видеокартой мы получаем 42 кадра в секунду, без нее – всего 3 кадра, которые отчаянно рендерит процессор.

В качестве гостевой операционной системы использовалась Windows 10 PRO, так как, к сожалению, в серверной версии Windows 2016 браузеры не начинают использовать графический ускоритель, несмотря на то, что он фактически присутствует.

Технология RemoteFX впервые была внедрена в Windows Server 2008 R2 SP1 и включала в себя некоторое базовые возможности:

Тест производительности видеокарты на VPS в популярном бенчмарке FurMark

Подключённая к современному VDS (виртуальному серверу) видеокарта под управлением Windows Server 2016 превращает его в полноценный домашний ПК. Данная операционная система обладает привычным пользовательским интерфейсом, мало отличимым от Windows 10. На таком сервере вы можете свободно запускать практически любое программное обеспечение и решать самые разносторонние задачи.

Без долгих ожиданий запускается самые тяжёлые графические приложения. Пример работы Autodesk 3ds Max 2019 на виртуальном сервере VPS.house:

И конечно же современные игры, в Battlefield 1 видео игры будет таким же плавным, как если бы вы запустили её на своём домашнем ПК (при хорошем интернет-соединении):

Источник

Crysis на максималках, или зачем серверу видеокарта

Помимо игры в Battlefield 1 и развлечений с VR-очками, установка отдельной видеокарты в сервер полезна при работе с графикой в виртуальной среде или для математических вычислений.

Использование GPU в серверной среде связано с некоторыми особенностями в каждом конкретном сценарии, поэтому разберем их подробнее.

Математика — царица наук

С появлением криптовалют и майнинга оказалось, что рассчитывать ключи шифрования на видеокартах получается быстрее, чем на обычных CPU.

Тому есть несколько причин:

У видеокарты больше арифметическо-логических модулей, чем в центральном процессоре, что позволяет выполнять большее число параллельных задач;

GPU обслуживается более производительной оперативной памятью;

Логика работы GPU проще, что снижает издержки каждой операции.

Например, Intel Xeon v4 с поддержкой AVX 2.0 способен выполнять 16 32-битных инструкций на ядре за такт, в то время как одна видеокарта NVIDIA GeForce GTX 1080 отрабатывает 8 228 аналогичных инструкций.

Сейчас математический обсчет на видеокартах используются не только для майнинга. Например, в корпоративном секторе есть более общие задачи:

Обсчет некоторых бизнес-приложений (анализ Big Data);

Графические задачи. Для массового создания изображений по 3D моделям удобнее использовать специальный сервер или рендер-ферму вместо компьютера дизайнера;

Ресурсоемкие задачи из сферы информационной безопасности. Брутфорс паролей на видеокартах — хорошее подспорье при тестировании на проникновение.

В последние годы видеокарты все больше используют для обучения нейронных сетей, как подвариант работы с Big Data. Популярный фреймворк Caffe работает на инстансах Амазона с GPU на порядок быстрее CPU.

Не так давно ко мне обратилась организация, поймавшая шифровальщика. По счастью, вирус был старый и файлы были зашифрованы PSK-ключом, а не сертификатом. Понадобилось два дня брутфорса при помощи Hashcat на нескольких игровых компьютерах коллег — и десятизначный ключ нашелся.

При переносе работы с процессора на GPU сложность в том, что нельзя просто сказать операционной системе «считай-ка, дорогуша, на видеокарте». Для работы напрямую с математическим модулем видеокарты нужна поддержка в конкретном приложении. Сам принцип такой работы называется GPGPU (General-purpose computing for graphics processing units), поэтому стоит искать поддержку чего-то подобного в описании возможностей ПО.

/>

Для работы приложений с математическим модулем видеокарты используются две технологии — CUDA и OpenCL:

CUDA. Программно-аппаратная технология от NVIDIA. SDK предоставляет возможность разработки на диалекте языка C. NVIDIA выпускает как обычные видеокарты с интерфейсом PCI-E, так и серверную линейку Tesla. Есть и оптимизированные для блейд-серверов видеокарты с интерфейсом MXM;

OpenCL. Открытый фреймворк, изначально разработанный группой компаний Khronos Compute. Поддерживается как в видеокартах NVIDIA, так и в моделях от AMD.

Экспериментальных сравнений производительности двух технологий можно найти немало. При работе с видеокартами AMD и NVIDIA примерно одного уровня, от использования OpenCL выигрывает AMD. Но если приложение разрабатывалось с поддержкой CUDA — лидирует уже NVIDIA. Поэтому выбор конкретной видеокарты обусловлен той архитектурой, которая была заложена в приложение.

Кроме обработки сложных математических задач видеокарту можно использовать и более профильно — для работы с «тяжелыми» графическими приложениями.

Виртуализируй это

Терминальные серверы и тонкие клиенты давно ценятся за удобство обслуживания и независимость от клиентских машин. Последние годы набирает популярность инфраструктура виртуальных рабочих столов (VDI), предлагающая каждому пользователю собственную виртуальную машину в дата-центре.

Если пересадить обычного офисного сотрудника на тонкий клиент не представляет особого труда и практически не сказывается на качестве работы, то отдельная категория стабильно вызывает головную боль — это дизайнеры, архитекторы и другие специалисты, использующие серьезные графические программы.

Помимо графических приложений, ускорение GPU используется при работе даже обычных офисных пакетов MS Office, LibreOffice. Ускорить их работу на обычном терминальном сервере можно установкой мощной видеокарты. Например, при использовании RemoteFX карта AMD FirePro S10000 поддерживает до 70 пользователей. Если сотрудники жалуются на производительность офисных приложений, установка видеокарты может исправить ситуацию.

Решением проблемы может стать перевод требовательных пользователей на VDI вместо простого терминала. Потребуется гипервизор с поддержкой аппаратного ускорения графики. В 2016 году это умеют большинство гипервизоров, даже бесплатных.

Для проброса видеокарты нужно проверить соответствие системы ряду требований.

Если пользователей, желающих оценить плюсы отдельной графики, много, то можно приобрести специальные видеокарты с поддержкой разделения ресурсов.

Умеющие делить ресурсы модели есть у NVIDIA и AMD:

Еще у VMware в ассортименте присутствуют видеокарты GRID K и GRID К2, не попавшие в таблицу, так как морально устарели.

Поддержки карт с разделяемыми ресурсами пока что нет в бесплатных системах виртуализации. Если раньше XenServer всех редакций поддерживал работу «многопользовательской» карты, то теперь необходима редакция Enterprise. Для VMware понадобится редакция Enterprise Plus и выше.

Помимо виртуализации рабочих столов существует и виртуализация приложений (VMware Horizon, Citrix XenApp). Не обязательно выдавать дизайнеру полноценную рабочую станцию, можно виртуализировать, например, только Photoshop.

При разработке виртуальной среды с ускорением графики стоит обратить внимание не только на поддержку в гипервизоре, но и на совместимость с определенной моделью сервера. Совместимость видеокарт NVIDIA GRID с конкретными моделями серверов можно проверить на сайте NVIDIA. В частности, из серверов HPE сертифицирован для работы современной Tesla M60 только ProLiant DL380 Gen9. Эта же модель одобрена AMD.

Для блейд-серверов у AMD и NVIDIA есть решение с интерфейсом MXM, которое характеристиками схоже с картами для обычных серверов.

NVIDIA GRID позволяет использовать разделяемую видеокарту тремя способами:

*SUMS (Support, Update and Maintenance Subscriptions) — поддержка и обновления от NVIDIA.

**Для приобретения вечной лицензии необходимо приобрести SUMS хотя бы на первый год.

Ценник на лицензии сам по себе не большой, но суммарно внедрение всего программно-аппаратного решения обойдется довольно дорого. Тем не менее, если в компании большая часть сотрудников работает с громоздкими графическими приложениями, внедрение VDI может быть дешевле, чем поддержка парка мощных компьютеров.

Помимо математических расчетов и инфраструктуры мощных виртуальных машин с поддержкой графических приложений, можно использовать видеокарты и для игр. Например, создать облачный сервис для прохождения третьего ведьмака на высоких настройках на любом устройстве.

Источник

Как установить, подключить и настроить видеокарту

Содержание

Содержание

Обновление видеокарты — одно из самых простых действий, которое значительно повысит игровую производительность вашего компьютера. Как и с другими компонентами, для установки новой видеокарты нужно извлечь старое устройство. Вроде все выглядит очень просто, но давайте разберем процесс установки чуть более подробно. В статье вы узнаете, как самостоятельно установить, подключить и настроить видеокарту.

Начало

Перед тем, как вытаскивать старую видеокарту, удалите установленные драйвера. Лучше всего воспользоваться специальной утилитой Display Driver Uninstaller.

Название говорит само за себя, утилита не просто удаляет драйвера, она полностью вычищает из системы старый драйвер. Это необходимо сделать во избежание всевозможных конфликтов драйверов. Довольно часто подобное наблюдается с драйверами от компании AMD. Особенно эта процедура рекомендуется, если вы меняете видеокарту AMD на Nvidia и наоборот. Программа имеет очень дружественный интерфейс и русскую локализацию, есть также дополнительные настройки для продвинутых пользователей.

В программе выбираем производителя вашей старой видеокарты и выбираем одно из трех возможных действий. В нашем случае это «Удалить и выключить компьютер».

После выключения компьютера выключите также блок питания. Для этого на нем есть специальная клавиша.

Извлекаем старую видеокарту

Первым делом отключаем кабель, идущий от видеокарты к монитору. Затем отключаем кабели питания, они имеют специальную защелку. Для того чтобы вытащить кабель, нужно надавить на защелку.

Если все сделано правильно, он вытащится достаточно легко. Далее выкручиваем болт, которым видеокарта прикручивается к корпусу.

В зависимости от позиционирования корпуса это может либо болт, либо защелка.

Чтобы извлечь видеокарту из слота PCI Express материнской платы, нужно также нажать на специальную защелку, она так же имеет два положения «открыт» и «закрыт».

Открыто

Закрыто

Тут следует быть очень осторожным и тянуть видеокарту на себя потихоньку. Когда вы начнете вытягивать карту, защелка снова может закрыться, обращайте на нее внимание при вытаскивании.

Иногда вытаскиванию видеокарты могут мешать разъемы подключения монитора DVI и VGA, особенно на старых видеокартах из-за конструкции корпуса. Можно слегка покачать карту вверх-вниз.

После вытаскивания видеокарты рекомендуется продуть разъем PCI Express от пыли.

Установка новой видеокарты

Устанавливать видеокарту лучше всего в самый ближний к процессору слот PCI Express. В большинстве случаев именно этот слот будет работать всегда в режиме х16 при наличии одной видеокарты.

Все дело в том, что количество линий PCI Express для обслуживания нужд подключенных устройств не безграничено, их количество напрямую зависит от выбранной платформы/сокета и даже логики материнской платы. Если одновременно к материнской плате подключены два и более устройств, которые используют линии PCI Express, то видеокарты при подключении во второй, третий или даже четвертый слот от процессора будут работать в режиме х8 или х4.

На практике это не так сильно сказывается на производительности, но инженеры в инструкции к материнской плате настоятельно рекомендуют использовать для подключения видеокарты именно первый слот.

Процесс достаточно прост, но может быть не очень удобен в зависимости от размера системы охлаждения процессора, корпуса и конечно габаритов самой видеокарты.

Перед установкой видеокарты убедитесь, что защелка на PCIe-разъеме открыта (опущена вниз).

Самые главное правило при сборке компьютера — не торопиться и не прикладывать больших усилий. Это как конструктор, где все детали идеально подобраны друг под друга нужно просто правильно их совместить.

Когда видеокарта полностью войдет в разъем PCI Express, замочек закроется с характерным щелчком. Затем обязательно прикрутите видеокарту к корпусу, ведь слот PCI Express не рассчитан на то, чтобы выдерживать вес видеокарты на себе, а с учетом веса современных видеокарт данное упущение может повредить как сам слот и, так и разъем у видеокарты.

Подключите кабели питания

На каждом блоке питания есть кабель, который отвечает за питание PCIe-устройств. Внешне его можно спутать с разъемом питания для процессора, но распиновка контактов у них несколько другая, и без дюжей силы вставить одно в другое просто не получится. К тому же все разъемы на блоках питания обычно подписаны.

Найдите подходящий кабель — это может быть один, два шестипиковых или восьмипиковых или даже три восьмипиковых разъема питания PCIe. Количество разъемом напрямую зависит от производительности и прожорливости видеокарты, возможно, что для вашей видеокарты и вовсе не требуется дополнительное питание.

Почти все видеокарты используют шестипиновое или восьмипиновое соединение или их комбинацию. Однако некоторые модели из недавней серии RTX 3000 от Nvidia используют 12-контактный разъем. Для этого вам понадобится адаптер, который превращает два восьмиконтактных разъема в один 12-контактный.

Настоятельно не рекомендуется при отсутствии необходимых разъемов у блока питания использовать всевозможные переходники с molex и sata-кабелей. В таком случае наилучшее решение — замена блока питания.

Первый запуск

Наступает момент истины: осталось подключить кабель, идущий от монитора к видеокарте, и можно включать компьютер. Если все сделано правильно, то на экране появится изображение. Если же изображения нет, не стоит расстраиваться — проверьте все места подключения.

Установка драйвера

Windows 10 автоматически установит драйвер на видеокарту, но этот драйвер будет не самой последней версии. Лучше всего использовать именно последний драйвер, который всегда можно скачать под ваше устройство с сайта производителя видеокарты NVIDIA или AMD.

После установки драйвера рекомендуется перезагрузить компьютер.

Проверка видеокарты

После установки новой видеокарты ее обязательно нужно проверить, можно любимым играми, а можно — специальным тестовыми пакетами.

Для этих целей лучше всего подходить приложений 3DMark, а для мониторинга за рабочей температурой — MSI Afterburner. Видеокарта — это технически сложное устройство, даже покупка совершенно новой видеокарты из магазина не гарантирует, что она на 100 % будет исправно работать, ведь производственный брак еще никто не отменял.

Приложение 3DMark не только поможет проверить работоспособность, но и оценит уровень производительности, чтобы вы могли сравнить уровень производительности аналогичных моделей или вашей прошлой видеокартой.

Данный результат является чем-то средним для серии видеокарт NVIDIA RTX 3070, что свидетельстует о нормальной работе устройства.

Источник