Серверы — важнейшая часть современной IT-инфраструктуры. Именно благодаря им работают все сайты, платежные системы, онлайн сервисы такси, доставки еды, интернет-магазины, социальные сети и все то, что так нравится человеку. Количество активных пользователей и доступных возможностей в сети постоянно растет, что создает необходимость создавать все более производительные и быстрые серверные машины. Именно поэтому все чаще для реализации сложных проектов используются серверы с GPU или серверы с видеокартой, отличающиеся повышенными рабочими параметрами. Рассмотрим подробнее, что это такое и в чем их особенности.

Содержание

  1. Использование видеокарт для вычислительных задач
  2. Сферы применения
  3. Чем отличаются GPU и CPU серверы
  4. Почему стоит арендовать GPU-сервер

Использование видеокарт для вычислительных задач – выгодно и эффективно

Одним из наиболее производительных и энергоемких компонентов любого гаджета и компьютера является графический процессор, или видеокарта. Это устройство, которое создано для одновременной обработки параллельных потоков данных, поэтому оно способно выполнять сразу множество задач. Именно это отличает GPU-сервер от серверов без видеокарт и дает ему значительный прирост производительности при обработке специализированных задач.

Вот основные причины, почему видеокарты активно используются для организации серверов и вычислительных задач:

  • Главная причина – GPU имеют много ядер в своей структуре, к примеру, CUDA и тензорные ядра в продуктах NVIDIA, и специализированные протоколы обработки данных, что дает им возможность эффективно выполнять параллельные задачи в больших объемах. А именно это и нужно при работе серверов, которые обслуживают множество специализированных запросов пользователей;
  • Повышение скорости работы. Много решаемых на серверных машинах задач получают существенный прирост в производительности за счет применения графических процессоров. Перечислим лишь самые популярные варианты применения GPU серверов: машинное обучение и системы искусственного интеллекта, обработка больших массивов данных, криптография, высокопроизводительные вычисления, работа с 3D-графикой;
  • Эффективное использование энергии. Видеокарты отличаются большей энергоэффективностью при выполнении определённых серверных задач по сравнению с теми же центральными процессорами. Они обеспечивают большую вычислительную мощность при относительно низком энергопотреблении.

Также разработчики и крупные компании все чаще выбирают GPU-серверы для задач обработки данных большого объема, что важно для банковского сектора, криптовалют, медицины, научных задач.

Сферы применения

производительные GPU-серверы

Везде, где необходима высокая производительность при обработке больших массивов данных, стараются использовать именно физический GPU-сервер. Так как вычисления в общем становятся все более сложными и масштабными, то и спрос на подобные серверы растет повсеместно. Сегодня их уже активно применяют в таких областях:

  • Видеомонтаж и графический дизайн. При обработке эффектов для видео, клипов, фильмов и игр, рендеринге 3D моделей, монтаже видео GPU обеспечивает значительное увеличение скорости работы;
  • Финансы, включая криптовалюту. В этой сфере деятельности активно проводится моделирование поведения рынков и трейдеров, проводится прогнозирование курса валют, финансовый анализ рынков и отдельных компаний. Все эти задачи требуют большой вычислительной мощности;
  • Большие данные или Big Data. Вычисления с большими массивами однотипных данных активно проводятся в научных исследованиях, к примеру: в CERN при обработке результатов экспериментов на ускорителе частиц; в медицине; в банковской сфере, ведь здесь приходится работать с миллионами клиентов и большими массивами информации;
  • Игровая индустрия. Разработчики игр для ПК и смартфонов активно используют такие серверы для создания и тестирования своих проектов. Более того, начинают появляться сервисы, которые предлагают обладателям не слишком мощных компьютеров запускать самые современные игры удаленно – здесь также используются, в том числе, и GPU-серверы.

Помимо этого, данные серверы имеют хороший спрос в научной сфере, при выполнении сложного моделирования и расчетов, при обучении и тренировке нейронных сетей и ИИ и других задач.

Чем отличаются GPU и CPU серверы: основные моменты

Мы выяснили, для чего нужен сервер с GPU, теперь стоит рассмотреть вопрос, в чем же отличия у этого типа серверов с классическими серверами на CPU. Основные различия между ними по следующим факторам:

Графический процессор
  • Архитектура. Обычные процессоры создаются в первую очередь для выполнения последовательных задач, запуска операционной системы, приложений, выполнения цепочек сценариев. Видеокарты же обладают многочисленными  вычислительными ядрами, задача которых – параллельно обрабатывать много потоков данных;
  • Количество ядер. CPU традиционной архитектуры х86 имеют в структуре 1-144 ядер высокой производительности, возможно несколько больше в самых новейших моделях, а GPU может иметь тысячи небольших ядер, поэтому они больше подходят для массовой параллельной обработки больших массивов данных;
  • Объем доступной памяти. В то время, как классические процессоры имеют кэш-память в среднем на уровне нескольких мегабайт — встроенная память видеокарты имеет многие гигабайты, что обеспечивает возможность более быстрого выполнения разных объемных задач, к примеру, при работе с графикой или большими данными, ИИ.

Есть и более специфические особенности каждого варианта чипа, к примеру, в то время, как CPU программируются на стандартных языках типа C++ или Python, для видео чипов есть собственные языки – OpenCL, CUDA и т.д.

Почему стоит арендовать GPU-сервер и в чем преимущества перед покупкой

Для чего же нужен сервер с видеокартой рядовому пользователю или небольшой компании? Этот элемент IT-инфраструктуры можно смело арендовать, если перед вами стоят следующие задачи:

Архитектура графического процессора
  • Выполнение сложных графических вычислений, к примеру, если человек или фирма занимается 3D разработкой и создает компьютерные игры, трехмерные модели объектов;
  • Для обработки видео. Видеоблогерам или сервисам по видеомонтажу такие серверы потребуются для выполнения обработки видеофайлов, ведь на обычном процессоре этот процесс может занимать много часов;
  • Майнинг. Эта сфера деятельности в последние годы немного притихла, так как в игру вступили огромные китайские майнинг-фермы, с которыми обычному человеку конкурировать невозможно. Но, тем не менее, для интересующихся этим вопросом, майнинг в основном реализовывают на базе GPU;
  • Запуск игровых виртуальных сервисов. Если задача компании – обеспечить своим пользователям качественный игровой процесс по удаленному доступу, то здесь GPU-сервер будет вне конкуренции. Пользователи со слабым «железом» смогут заходить и запускать тяжелые игры и приложения по подписке.
  • Удаленные рабочие места VDI.

О преимуществах таких серверов уже упоминалось выше – это максимальная производительность при решении сложных задач, в первую очередь, при обработке графики, стабильность работы даже при высоких регулярных нагрузках, возможность легкой масштабируемости под нужды арендатора, возможность задать индивидуальную конфигурацию каждому такому серверу с учетом конкретных нужд заказчика. Также важные преимущества: надежная защита от DDoS-атак конкурентов и хакеров и возможность сэкономить на самостоятельной покупке дорогих видеокарт под свой проект.

В качестве заключения скажем, что облачный GPU-сервер – важный объект мира вычислительных технологий, который с развитием IT-индустрии используется все более активно максимально широким кругом заинтересованных лиц и компаний.