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Durch verschiedene Projekte in letzter Zeit, musste ich mich durch das Wirrwarr an Informationen bezüglich der NVIDIA vGPU Lizenzierung durcharbeiten.
Hier nun ein kleiner Abriss dieser Informationen.
NVIDIA vGPU-Architektur
Unter der Kontrolle des im Hypervisor laufenden NVIDIA Virtual GPU Manager können physische NVIDIA-GPUs mehrere virtuelle GPU-Geräte (vGPUs) unterstützen, die Gast-VMs direkt zugewiesen werden können .
Die Gast-VMs verwenden die virtuellen NVIDIA vGPUs auf dieselbe Weise wie eine physische GPU, die per direktem passed through vom Hypervisor kommen würde. Der in die Gast-VM geladene NVIDIA-Treiber bietet direkten Zugriff auf die GPU und sorgt so für einen hochperformanten Zugriff. Über die Paravirtualisierte Schnittstelle des NVIDIA Virtual GPU Manager werden die nicht performanten Verwaltungsvorgänge vom NVIDIA Treiber durchgeführt.
Jede NVIDIA vGPU ist analog zu einer konventionellen GPU mit einer festen Menge an GPU-Frame Buffer und einem oder mehreren virtuellen Display-Ausgängen oder „Heads“ bestückt. Der Frame Buffer der vGPU wird zum Zeitpunkt der Erstellung der vGPU aus dem Frame Buffer der physischen GPU zugewiesen, und diese vGPU behält den exklusiven Zugriff auf diesen Frame Buffer Teil bei, bis sie zerstört wird.
Alle vGPUs, die sich auf einer physischen GPU befinden, können gemeinsam auf die GPU-Engines zugreifen, einschließlich der Grafik (3D), der Videodecodierung und der Video-Codierungsmodule.
vGPU Profile
Jede physische GPU kann mehrere verschiedene Arten von vGPU Profilen (Virtual GPU Type) gleichzeitig unterstützen. Jedes vGPU Profile verfügt über fixe Hardware Eckdaten, wie zum Beispiel, die Frame Buffer Grösse, Anzahl unterstützter Displays (Virtual Display Heads) und die maximale Auflösung (Maximum Resolution per Display Head). Sie werden in verschiedene Serien unterteilt, die jeweils verschiedenen Lastklassen entsprechen. Jede Serie wird durch den letzten Buchstaben des vGPU-Profile Namen identifiziert.
- Die Q-Serie richtet sich an Designer und Power-User.
- Die B-Serie richtet sich an Power-User.
- Die A-Serie richtet sich an Benutzer von virtuellen Anwendungen.
Die Zahl hinter dem Kartentyp (P4 für Pascal Mikroarchitektur) im Namen des vGPU Profils gibt die Grösse des Bildpuffers an. Beispielsweise wird einer vGPU vom Typ P4-8Q auf einer Tesla P4-Platine 8192 MB Frame Buffer zugewiesen.
Aufgrund der unterschiedlichen Ressourcenanforderungen der einzelnen vGPU Profile, variiert die maximale Anzahl von vGPUs, die gleichzeitig auf einer physischen GPU erstellt werden können. Zum Beispiel kann eine Tesla P4-Platine auf ihrem physischen GPU bis zu 4 P4-2Q-vGPUs unterstützen, aber nur 2 P4-4Q-vGPU Profile.
Lizenzierung einer NVIDIA vGPU
Beim Booten mit einer unterstützten GPU wird eine vGPU mit reduzierter Kapazität ausgeführt, bis eine Lizenz erworben wird.
Die Leistung einer nicht lizenzierten vGPU ist wie folgt eingeschränkt:
- Die Bildrate ist auf 3 Bilder pro Sekunde begrenzt.
- Die Zuweisung von GPU-Ressourcen ist begrenzt, sodass einige Anwendungen nicht ordnungsgemäß ausgeführt werden können.
- Bei vGPUs, die CUDA unterstützen, ist CUDA deaktiviert.
Diese Einschränkungen werden beim Einspielen einer Lizenz aufgehoben.
Nach der Lizenzierung von NVIDIA vGPU kann die zur Verwendung von NVIDIA vGPU eingerichtete VM die gesamte Palette der DirectX- und OpenGL-Grafikanwendungen ausführen.
NVIDIA Lizenz Terminology
Wichtig ist zu beachten das die Lizenzen nicht pro VM zu entrichten sind, sondern im Concurrent Use Model, pro User der mit den vGPUs VM arbeitet.
Man schaut sich seine Spitzenzeiten bezüglich Zugriff an (zum Beispiel 10 User) und berechnet darauf seinen Lizenz Verbrauch.
SUMs
Hinter SUMs versteckt sich bei NVIDIA das Support, Upgrade und Maintenance Programm, das bei jeder Art von Lizenz automatisch dazu gekauft wird.
Perpetual License
Die Perpertual License laufen selber nie ab und man muss nur die SUMs erneuern. Initial werden Perpetual License mit SUMs Längen von 3, 4 oder 5 Jahren verkauft und können danach jährlich erneuert werden.
Annual Subscription
Diese Lizenzen sind für einen bestimmten Zeitraum gültig (1,3 oder 5 Jahre) und beinhalten direkt die SUMs für diesen Zeitraum.
Nach Ablauf dieses Zeitraums, kann man die Annual Subscription Lizenz aber nicht verlängern, sondern muss diese nochmals neu erwerben.
NVIDIA vGPU Software Edition
Es wird bei NVIDIA zwischen 3 Software Editionen, mit mehr oder weniger Funktionen, unterschieden. Es kann eine Mischform der verschiedenen Lizenzmodelle bereit gestellt werden.
Beispiel für Mischform
Für die 3D-Applikation NX gibt es 50 Benutzer mit lesenden Zugriff auf die Dateien über Citrix Published Apps und 10 Benutzer die in diesem Programm die Modelle in einer Citrix Virtual Desktop Windows 10 VM entwickeln.
50 x vApps Lizenzen
10 x Quadro vDWS Lizenzen
NVIDIA grid virtual Applications
Dies ist geeignet für Organisationen, die Citrix Virtual Apps-Lösungen in ihrem Portfolio bereit gestellt haben und zum Beispiel Benutzern erlauben wollen, in 3D-Anwendungen erstellte Dateien zu betrachten.
Limitierung:
- Keine Desktop Virtualisierung (z.B. Citrix Virtual Desktop Windows 10)
- Keine Linux Betriebssysteme
- Maximal 1 Display Head
- Maximale Auflösung von 1280 x 1024
- Kein CUDA & OpenCL
NVIDIA GRID Virtual PC
NVIDIA Grid vPC ist ideal für Benutzer, die einen virtuellen Desktop benötigen, um Client Anwendungen, Browser und HD-Videos mit einer erhöhten Grafikleistung zu betreiben.
Limitierung:
- Maximal 4 Display Heads
- Maximale Auflösung pro Display Head von 4096 x 2160 (bei 2 Heads) oder 2560 x 1600 (bei 4 Heads)
- Kein CUDA & OpenCL
- Kein GPU Pass-through
- Kein Bare Metal Support
- Maximaler Frame Buffer von 2 GB
NVIDIA Quadro Virtual Data Center Workstation
Diese Edition ist ideal für Mainstream- und High-End-Designer, die leistungsstarke 3D-Anwendungen verwenden, wie zum Beispiel SOLIDWORKS, 3DExcite, Siemens NX oder Autodesk Maya.
Limitierung:
- Maximal 4 Display Heads
- Maximale Auflösung pro Display Head von 4096 x 2160
Beispiel Lizenz Rechnung
Perpetual License
Beispiel für 10 gleichzeitige User
Quadro vDWS Perpetual License für 1 CCU über 3 Jahre
Lizenzkosten für 1 User –> 450$
SUMSs für 3 Jahre –> 300$
Gesamtkosten für 1 User –> 750$
Für 10 User –> 7500$
Renew der SUMs nach den 3 Jahren um ein weiteres Jahr
Für 10 User –> 1000$
Gesamtkosten für 4 Jahre –> 8500$
Gesamtkosten für 5 Jahre –> 9500$
Annual Subscription
Beispiel für 10 gleichzeitige User
Quadro vDWS Annual Subscription für 1 CCU über 3 Jahre
Lizenzkosten für 1 User für 3 Jahre (inkl. SUMs) –> 750$
Für 10 User –> 7500$
Renew der Lizenz nach den 3 Jahren um ein weiteres Jahr
Für 10 User –> 2500$
Gesamtkosten für 4 Jahre –> 10000$
Gesamtkosten für 5 Jahre –> 12500$
