文|齊健

信息技術(shù)的飛速發(fā)展大大加快了全球化的進(jìn)程，在制造企業(yè)的內(nèi)部及上下游產(chǎn)業(yè)鏈中，地域的概念變得越來(lái)越模糊。很多信息化水平較高的新型、大型制造企業(yè)，都利用跨地域的設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)制造、倉(cāng)儲(chǔ)，以及全球化運(yùn)維等遠(yuǎn)程生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)模式優(yōu)化業(yè)務(wù)和縮減成本。隨著智能制造理念在全球范圍的不斷深化，遠(yuǎn)程運(yùn)營(yíng)模式的普及必將成為制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新趨勢(shì)。

2020年上半年以來(lái)，新型冠狀病毒肺炎（COVID-2019）疫情席卷全球，疫情導(dǎo)致的停工停產(chǎn)給各行各業(yè)帶來(lái)了沉重的打擊。疫情期間，云計(jì)算、數(shù)據(jù)中心等遠(yuǎn)程應(yīng)用技術(shù)為企業(yè)的工作生產(chǎn)提供了有力支撐，企業(yè)對(duì)遠(yuǎn)程辦公的應(yīng)用需求持續(xù)升溫，其相關(guān)應(yīng)用的發(fā)展在企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的進(jìn)程中大幅提速。

NVIDIA虛擬GPU，隨時(shí)隨地為員工賦予強(qiáng)大算力

在制造企業(yè)的日常工作中，很多員工的工作都不局限在一個(gè)辦公室或一臺(tái)設(shè)備中，不論是設(shè)計(jì)師、工程師、工藝師，還是項(xiàng)目經(jīng)理、銷(xiāo)售顧問(wèn)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)師需要在生產(chǎn)車(chē)間中了解產(chǎn)品加工中出現(xiàn)的問(wèn)題，仿真工程師需要根據(jù)生產(chǎn)出的物理樣機(jī)改進(jìn)仿真模型，銷(xiāo)售顧問(wèn)則需要為身處不同地區(qū)的客戶(hù)隨時(shí)展示產(chǎn)品。這些都需要企業(yè)為員工提供不受地域限制的工作設(shè)備，將數(shù)字化技術(shù)縮小到以人為單位的工作環(huán)境。

對(duì)于依賴(lài)專(zhuān)業(yè)圖形操作的設(shè)計(jì)、仿真、大型3D 效果和

AR/VR 效果展示等工作來(lái)說(shuō)，使用本地部署的GPU 執(zhí)行復(fù)雜運(yùn)算流程的傳統(tǒng)的實(shí)體計(jì)算設(shè)備（例如臺(tái)式電腦，筆記本電腦或服務(wù)器），會(huì)使員工的工作效率受制于本地設(shè)備的性能，另一方面GPU 與實(shí)體設(shè)備綁定也會(huì)限制工作的移動(dòng)性和靈活性。在遠(yuǎn)程辦公的場(chǎng)景中，遠(yuǎn)程員工需要的是可以從任何設(shè)備（筆記本電腦、平板電腦及智能手機(jī)等）任何操作環(huán)境訪問(wèn)的，高效、可靠、安全和可維護(hù)的解決方案。

NVIDIA 的虛擬GPU 技術(shù)可以幫助企業(yè)的IT 部門(mén)把服務(wù)器中的物理GPU 分割為多個(gè)虛擬GPU，或把多個(gè)物理GPU 的算力集合到一臺(tái)計(jì)算機(jī)中，然后把這些算力分配給身處不同地區(qū)的員工，滿(mǎn)足他們不同的工作負(fù)載需求。

NVIDIA 還與Amazon Web Services 和Google Cloud兩大公有云服務(wù)商合作，推出了基于公有云的虛擬GPU 產(chǎn)品Q(chēng)uadro vWS。公有云的快速應(yīng)用特性，使Quadro vWS更易于部署和應(yīng)用，企業(yè)無(wú)須部署自有的服務(wù)器設(shè)備，而是按需“取用”公有云中的GPU 資源，并按需付費(fèi)。

軟件優(yōu)化+硬件升級(jí)，綜合提升企業(yè)GPU應(yīng)用效率

vGPU 將GPU 劃分為若干獨(dú)立vGPU 實(shí)例，每個(gè)vGPU 實(shí)例享有固定且專(zhuān)用的Frame buffer，并通過(guò)在分時(shí)機(jī)制，使其能在碎片時(shí)間中占用整個(gè)GPU Engines 從而提高GPU 的使用率。分時(shí)機(jī)制幫助用戶(hù)優(yōu)化3D 流水線工作流程，將優(yōu)先級(jí)低、復(fù)雜的工作量錯(cuò)峰在夜間執(zhí)行，相當(dāng)于大幅提升算力。

NVIDIA 的vGPU 管理器通過(guò)先進(jìn)的算法實(shí)現(xiàn)對(duì)工作流的加速，通過(guò)智能化調(diào)度算力資源實(shí)現(xiàn)效率提升。vGPU管理器將GPU 劃分為獨(dú)立的vGPU 實(shí)例，這些實(shí)例會(huì)直接傳遞至安裝在虛擬機(jī)上的原生NVIDIA 驅(qū)動(dòng)程序。當(dāng)用戶(hù)登錄到自己的虛擬機(jī)上并開(kāi)始工作時(shí)，NVIDIA驅(qū)動(dòng)程序會(huì)通過(guò)Hypervisor 將命令發(fā)送至vGPU 引擎，該引擎會(huì)對(duì)物理GPU 所要處理的任務(wù)進(jìn)行調(diào)度，然后將結(jié)果發(fā)回至虛擬機(jī)。工作人員可以在多個(gè)虛擬機(jī)之間共享GPU 性能，也可以通過(guò)將多個(gè)GPU分配給一臺(tái)機(jī)器來(lái)應(yīng)對(duì)復(fù)雜工作負(fù)載。

在虛擬GPU 的應(yīng)用過(guò)程中，企業(yè)的IT 部門(mén)還可以利用虛擬GPU 技術(shù)優(yōu)化服務(wù)器的基礎(chǔ)架構(gòu)，從而為工程師的專(zhuān)業(yè)圖形應(yīng)用（例如大型裝配設(shè)計(jì)和復(fù)雜得多物理場(chǎng)仿真分析）提供更好的性能。此外，NVIDIA 的NVIDIA Quadro虛擬數(shù)據(jù)中心工作站（Quadro vDWS）對(duì)幾乎所有主流設(shè)計(jì)工具進(jìn)行了基于GPU 的優(yōu)化，其中包括Ansys Discovery Live、ESRI ArcGIS、Autodesk AutoCAD、Autodesk Maya、Autodesk Revit、CATIA、Petrel、Siemens NX 和SOLIDWORKS 等。

在圖形渲染方面，NVIDIA 的虛擬GPU 解決方案采用Turing 架構(gòu)，引入了光線追蹤核心（RT Core），可實(shí)時(shí)對(duì)物體和環(huán)境光線進(jìn)行追蹤，準(zhǔn)確進(jìn)行物理陰影、反射、折射和全局照明的繪制，避免柵格化，打造更為逼真的畫(huà)面。

整合企業(yè)PLM數(shù)據(jù)，建設(shè)高速數(shù)據(jù)中心

在制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中，數(shù)據(jù)是轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)也是眾多企業(yè)的痛點(diǎn)所在。企業(yè)舊有數(shù)字化系統(tǒng)和平臺(tái)形成的數(shù)字化“孤島”，使企業(yè)的設(shè)計(jì)和工程數(shù)據(jù)非常分散且難以保持一致性，隨著遠(yuǎn)程辦公模式的引入，在產(chǎn)品生命周期管理（PLM）數(shù)據(jù)庫(kù)中維護(hù)數(shù)據(jù)一致性變得更加困難。

基于VDI 的NVIDIA Quadro 虛擬數(shù)據(jù)中心工作站（Quadro vDWS）解決方案可以幫助企業(yè)把PLM 系統(tǒng)集中于數(shù)據(jù)中心，提高數(shù)據(jù)一致性、強(qiáng)化數(shù)據(jù)整合，并對(duì)設(shè)計(jì)變更進(jìn)行有效控制。此外，虛擬桌面可加速對(duì)PLM數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)和響應(yīng)，使PLM 管理員在處理大量數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)時(shí)能節(jié)省數(shù)秒時(shí)間，而省時(shí)即等同于降低實(shí)際業(yè)務(wù)成本。對(duì)于需要異地設(shè)計(jì)、制造和倉(cāng)儲(chǔ)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，分布于各地的團(tuán)隊(duì)亦無(wú)須再花費(fèi)時(shí)間，等待大型文件傳輸和模型加載。通過(guò)使用數(shù)據(jù)中心或云對(duì)文件和數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理，團(tuán)隊(duì)可在任何地點(diǎn)安全訪問(wèn)協(xié)同工作所需的各種信息。

NVIDIA 推出的NVIDIA vComputer Server 為用戶(hù)提供了虛擬化GPU 和加速計(jì)算密集型服務(wù)器工作負(fù)載的能力，包括AI、深度學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)科學(xué)。使用該解決方案，汽車(chē)制造商可以使用最新的模擬和計(jì)算技術(shù)來(lái)創(chuàng)建最節(jié)省燃料和時(shí)尚的設(shè)計(jì)，研究人員可以分析基因的功能，以更快地進(jìn)行醫(yī)療研發(fā)。

案例

Honda 公司部署了由NVIDIA 虛擬GPU 提供動(dòng)力支持的新一代工程VDI，旨在提高研發(fā)及生產(chǎn)中心的生產(chǎn)力和運(yùn)營(yíng)效率。通過(guò)在數(shù)據(jù)中心加速圖形，NVIDIA 虛擬GPU使團(tuán)隊(duì)能夠在任何設(shè)備上使用CAD 或CAE 應(yīng)用程序，即使是廉價(jià)筆記本電腦也不例外。此外，Honda 的IT 部門(mén)還可以為高級(jí)用戶(hù)和知識(shí)工作者等類(lèi)似用戶(hù)分配適當(dāng)?shù)男阅芗?jí)別。在所有Honda 集團(tuán)公司中，有超過(guò)4000 個(gè)VDI 系統(tǒng)正在體驗(yàn)更高的應(yīng)用程序性能和更好的用戶(hù)體驗(yàn)，此外還享有更快的數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度和更高的IP 安全性。

PSA Peugot Citroen 公司部署了由NVIDIA 虛擬GPU提供動(dòng)力支持的3D 虛擬化項(xiàng)目，旨在讓設(shè)計(jì)師可以從任何地點(diǎn)及任何設(shè)備上直接訪問(wèn)高性能虛擬工作空間，同時(shí)提高硬件利用率和效率。借助NVIDIA 虛擬GPU，該項(xiàng)目最遠(yuǎn)可在距巴黎數(shù)據(jù)中心500 公里處將延遲降低到15 至30 毫秒，使遠(yuǎn)程工作人員可在此區(qū)域范圍內(nèi)以本地設(shè)備響應(yīng)時(shí)間運(yùn)行圖形密集型應(yīng)用程序?，F(xiàn)在，PSA 設(shè)計(jì)工程師可以在遠(yuǎn)程設(shè)備上運(yùn)行高端圖形應(yīng)用程序，并且不會(huì)造成質(zhì)量損失，亦可在提高生產(chǎn)力的同時(shí)享受數(shù)據(jù)中心提供的安全環(huán)境、管理便捷性以及災(zāi)難恢復(fù)等各種益處。

Nordam 公司實(shí)施了基于VDI 的NVIDIA Quadro 虛擬數(shù)據(jù)中心工作站（QuadrovDWS）解決方案，旨在實(shí)現(xiàn)完整的圖形加速和工作站級(jí)性能，同時(shí)提高安全性?，F(xiàn)在，工程師和設(shè)計(jì)師可以在Nordam 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的任意地點(diǎn)訪問(wèn)應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)，而無(wú)須為每位用戶(hù)綁定多個(gè)工作站。多位用戶(hù)可以共享同一桌面，進(jìn)而以前所未有的方式促進(jìn)公司內(nèi)部的協(xié)作與培訓(xùn)。通過(guò)以入門(mén)級(jí)PC 或瘦客戶(hù)端為每位用戶(hù)替換多達(dá)兩個(gè)工作站和六臺(tái)顯示器，Nordam 釋放了寶貴的桌面空間，同時(shí)還可顯著降低硬件和管理成本。