新しいユースケースには、新しいデータセンター・ハードウェアが必要
データセンターでは、GPU は、AI、メディアとメディア分析、および 3D レンダリングなどのテクノロジーにより、今日の最も複雑で困難な問題を解決するために採用されています。これらの新しいユースケースは、ハイパフォーマンス・コンピューティング (HPC) やビジュアル・クラウド・コンピューティングなどのテクノロジー分野全体で、異なるタイプのコンピューティング能力で高度な機能を向上させる必要があります。GPU をデータセンター環境に導入することで、高度なコンピューティングへの要求と増え続ける膨大な量のデータに対する要件を満たすことができます。
今日、GPU は、オンプレミス環境とデータセンター環境の両方で広く使用されており、しばしば仮想化され、柔軟性と効率の向上を実現しています。インテルは、GPU テクノロジーが最新のデータセンターの主力となるに従い、その進化を管理することに尽力しています。現在提供しているインテル® フレックス・シリーズ GPU 製品およびインテル® データセンター GPU Max シリーズは、最適化されたソリューションを提供し、強力で効率的な GPU パフォーマンスでデータセンターの機能を向上します。
これらのデータセンター製品は、GPU 市場にバランスのとれた価格とパフォーマンスを提供し、データセンター・プロフェッショナルにより多くの選択肢を提供して、高度でイノベーションを実現するユースケースに対応するというインテル® GPU ミッションの中心的な部分を表しています。
データセンター GPU と CPU の比較
GPU は、データセンターに導入され、コンピューティング能力を追加することにより CPU の機能を強化します。
CPU と GPU は、どちらもシリコンベースのマイクロプロセッサーであり、データを処理し、同時にさまざまなタスク向けに構築されています。CPU は、特にレイテンシーやコアごとのパフォーマンスが重要な懸念事項である多くのワークロードやアプリケーションに適しています。これらは、個別のタスクを迅速に達成することにおいては、少ないコア数に集中します。これにより、CPU は、データベースの処理や逐次計算タスクの実行などのジョブに適しています。
そこで GPU の登場です。GPU は、専門的な ASIC として始まり、特定の 3D レンダリング・タスクの高速化向けに発展しました。これらの固定機能エンジンは、時間の経過とともにますますプログラムし易くなり、その柔軟性も高まりました。消費者は、通常 GPU をゲーム向けに使用します。しかし、データセンターでは、GPU は、より汎用的な並列プロセッサーへと進化し、さまざまなアプリケーションを処理し、負荷の高いユースケースに対応するようになりました。CPU が提供するコア数が少ない一方で、GPU は数千ものコアを提供し、並列操作をよりうまくサポートすることができます。
データセンターで GPU を使用する理由
組織が AI、分析、シミュレーション、またはモデリングなどの高度なユースケースを模索している場合、GPU は、専門家がタスクを迅速かつ効率的に実行することにおいて、重要なコンポーネントとなり得ます。これらはまた、クラウドゲーム製品を有効にするために重要です。
GPU は、ワークロード・アクセラレーションを解放して、ジョブの迅速な遂行に役立ち、ユーザーがより多くの作業を行うことを可能にします。高性能な GPU がなければ、今日の多くのテクノロジーとアプリケーションは、過度に長いローディング時間やパフォーマンスの問題に直面するか、単純に機能しない可能性があります。
データセンター GPU のユースケース
GPU は、今日の最もパワフルなテクノロジーの多くにとって不可欠です。
GPU は、AI、ディープラーニング、およびマシンラーニング向けに、複雑なアルゴリズムをトレーニングし、最適化、および操作して、マシンが驚くべきことを実現するのに役立ちます。複数のニューラル・ネットワーク層を用いたり、2D 画像のような特定の大規模なデータセットでのディープラーニング・トレーニングには、GPU またはその他のアクセラレーターが最適です。ディープラーニング・アルゴリズムは、GPU による高速化のアプローチを使用することに適しており、パフォーマンスを大幅に向上し、トレーニング時間を実現可能で実行可能な範囲に収めて、多くの実環境の問題に対応します。
また、データセンター GPU は、ゲーム、メディア制作、AR/VR、およびその他の最先端のコンテンツ向けに、高度な 3D レンダリング機能を実現するのに使用されます。クラウドゲームは、データセンター GPU 向けのユースケースとして急速に成長しています。データセンター GPU は、仮想化されたデータセンター環境で使用され、高性能に加えて柔軟性と効率性を提供し、リモート従業員やモバイルワーカーが最も複雑で負荷の高い作業を場所を問わずに行うことを可能にしています。
同様に、分析、シミュレーション、およびモデリングのワークロードは、すべてデータセンター GPU の恩恵を受けることができます。これらのアプリケーションは大量の複雑なデータセットに依存しているため、GPU の機能は、処理時間を高速化し、より詳細で広範な分析を可能にします。
データセンターへの GPU の実装
GPU のデータセンター環境への導入には、課題がないわけではありません。これらのハイパフォーマンス・ツールには、より多くのエネルギーとスペースが必要です。これらはまた、動作する際に劇的な高レベルの熱を生みます。これらの要因は、データセンターのインフラストラクチャーに影響を与え、電力コストを向上したり、信頼性の問題を生む可能性があります。適切なインフラストラクチャーで電力と冷却の懸念に対処することは、データセンター GPU の実装を成功させるために不可欠です。お客様の環境に GPU を導入する際には、ラックの電力配分装置 (PDU)、安定した電力供給、および冷却能力を評価することを確認してください。電力が不十分な場合、パフォーマンスと可用性の問題につながる可能性があります。同様に、冷却能力が不十分な場合は、ダウンタイムまたは機器の損傷につながる可能性があります。
仮想化環境では、データセンター GPU は、複数の CPU を強化するために使用することができます。これを活用することで、費用の最大限の活用と、リソース使用の最適化に役立てることができます。仮想化された GPU には、追加的なライセンス要件が必要になる場合があることに注意してください。
インテル® データセンター GPU 製品
インテルは、次世代のユースケースを有効にすることを目指すお客様向けに現在および将来のデータセンター GPU 製品を用意しており、お客様の環境における価格とパフォーマンスの適切なバランスを実現するのに役立ちます。
現在、インテル® データセンター GPU フレックス・シリーズを用意し、柔軟で堅牢、またオープンな GPU ソリューションを提供しています。このシリーズは、メディア・ストリーミングとクラウドゲーム、AI ビジュアル推論、および仮想デスクトップ・インフラストラクチャー・ワークロードなど、幅広いワークロードに対応しています。インテル® データセンター GPU フレックス・シリーズは、重要なサーバー機能により密度と品質向けに最適化されたオープンで規格に準拠したソフトウェア・スタックをサポートし、信頼性、可用性、およびスケーラビリティーの向上を実現します。これにより、データセンターが異なるソリューションを使用したり、異種の環境や独自の環境を管理したりする必要性を低減できます。
今後提供するデータセンター GPU 製品は、ハイパフォーマンス・コンピューティング・スペースへの新しいレベルのパフォーマンスと効率性を実現します。
さらに、インテルは、データセンターにおける GPU を活用する高度なアプリケーションの導入の高速化と簡素化に役立つソフトウェア・ツールを提供しています。インテル® oneAPI ツールキットは、レンダリング、分析、HPC、および IoT 対応のクロス・アーキテクチャー・プログラミングなどのユースケースをサポートし、CPU、GPU、およびその他のアクセラレーター全体でシームレスに実行できる高度なアプリケーションの構築プロセスを簡素化します。インテルはまた、PyTorch や TensorFlow などのオープンソース・コミュニティーと連携して、GPU 中心のワークロード向けのアップストリーム最適化を可能にしています。
データセンター GPU でイノベーションを切り開く
今日のテクノロジーの継続的な進化は、データセンター GPU が、今後のデータセンター環境においてさらに重要な役割を果たすことを意味します。
インテルは、革新的な製品とエコシステムやオープンソース・パートナーとの緊密なコラボレーションに特に重点を置き、継続的な GPU の進化を促進することに専念しています。GPU によるデータセンター機能の強化と AI、分析、3D レンダリング、その他の革新的なアプリケーションの最大限の活用を目指す際、インテルがお手伝いします。