NVIDIA RTX PRO 4500 Blackwell Server EditionとvGPU 20でAI対応データセンターを拡張する

AI対応データセンターのスケーリング：NVIDIA RTX PRO 4500 Blackwell Server EditionとNVIDIA vGPU 20 Microsoft Officeのような生産性ソフトウェアから、より複雑な設計・エンジニアリングツールに至るまで、AIの統合が主流のエンタープライズアプリケーションを再定義し始めています。この変化に対応するため、現代のデータセンターは単一目的のサイロ（孤立した環境）を超えて進化する必要があります。 開発者にとって、専用GPUの計算リソースへのアクセスを取得することはしばしばボトルネックとなります。仮想マシン（VMs）は、特定のプロジェクトニーズに合わせた安全で分離可能かつスケーラブルな環境を提供することで、この課題の一部を解決します。しかし、単一のVMに物理GPU全体を割り当てるのは、混合ワークロードや軽量ワークロードには極めて非効率的です。 ここでNVIDIA Multi-Instance GPU（MIG）技術が不可欠となります。MIGを使用すると、単一の物理GPUをハードウェアレベルで複数の完全に独立したインスタンスに分割でき、各インスタンスにはメモリ、キャッシュ、計算コアが保証されます。開発チームにとって、これは予測可能で妥協のないQoS（Quality of Service）を保証することを意味します。つまり、複数の開発者が同じ物理サーバー上でAIモデルの学習、シミュレーションの実行、グラフィックスのレンダリングを同時に実行でき、リソースの競合や他者のワークロードへの干渉なく作業を進められます。 高速GDDR7メモリ32GBを搭載し、最大2つのMIGインスタンスをサポートするNVIDIA RTX PRO 4500 Blackwell Server Edition GPUと、新たにリリースされたNVIDIA vGPU 20ソフトウェアは、仮想化されたエンタープライズデータセンター全体で多様なワークロードを加速するための大幅なパフォーマンス向上をもたらします。これらを組み合わせることで、日常の生産性作業から軽量AI開発に至るまでを同時に駆動できます。 本記事では、NVIDIA vGPUおよびNVIDIA RTX PRO 4500 Blackwell Server Editionを用いて仮想マシン（VMs）をデプロイする方法を順を追って解説します。vGPUとのMIG設定、エンタープライズワークロード向けのサイズ調整、パフォーマンス比較、および補完機能についてカバーしています。 vGPU向けRTX PRO 4500 Blackwell Server Editionの設定 MIG技術を搭載したRTX PRO 4500 Blackwell Server Edition GPUは、仮想化されたワークロードに革命をもたらします。このソリューションでは、単一の物理GPUを安全に2つの独立したGPUインスタンスに分割でき、各インスタンスには専用16GBのGPUフレームバッファ（framebuffer）が提供されます。これにより管理者は専用GPUリソースを正確に割り当てることができ、多様な仮想マシンに対する保証されたサービス品質を実現します。 本記事のチュートリアルを進めるには、環境が表1に示す基本要件を満たしていることを確認してください。本チュートリアルでは、MIGとvGPUの設定にVMware vSphereを使用します。 表1. NVIDIA vGPUおよびNVIDIA RTX PRO 4500 Blackwell Server Edition GPUを用いたVMデプロイメントの前提条件 vGPUおよびMIGプロファイル向けのvSphere設定 このステップでは、vGPU（仮想GPU）およびミックスドプロファイル機能の有効化のためにハイパーバイザー（hypervisor）設定を構成する手順を確認します。その後、4 GBプロファイルをRTX PRO 4500 Blackwell Server Edition GPUのMIGスライス（MIG slice）に割り当てます。本チュートリアルのホストには3つのVM（仮想マシン：VM）が用意されています。4Qプロファイルを適用したWindows 11 VMを構成して、この手順を実演します。なお、MIG内でのタイムスライシング（time-slicing）機能は、まもなくVMware Cloud Foundation（VCF）でもサポートされる予定です。 vSphere Webインターフェースから開始します。 ホストの選択：RTX PRO 4500 Blackwell Server Edition GPUを搭載したESXiホストに移動します。 PCIデバイスの構成：「Configure」->「Hardware」->「PCI Devices」に移動します。 GPUの検索：PCIデバイスのリストからRTX PRO 4500 Blackwell Server Editionカードを探します。 図1. VMware vSphereのグラフィックスデバイスリストからRTX PRO 4500 Blackwellを選択 vGPUモードとミックスドサイズプロファイルの構成 次に、RTX PRO 4500 Blackwell Server Edition GPUのグラフィックスデバイス（Graphics Device）設定を調整します。 デバイスタイプ：「Shared Direct」を選択します。 vGPUモード：「Mixed Size」を選択し、同じMIGインスタンス上で異なるサイズのvGPUプロファイル（vGPU profile）を実行できるようにします。 図2. デバイスタイプにShared Direct、vGPUモードにMixed Sizeを設定したGPUの構成 MIGバックドvGPUプロファイルの割り当て 初期のVM作成後、次のステップはMIGバックド（MIG-backed）vGPUプロファイルを割り当てることです。これを行うには、まずVMの電源がオフになっていることを確認します。「VM設定」を開き、「新しいデバイスの追加」を選択してから「PCIデバイス（PCI Devices）」を選びます。 図3. Windows 11 VM設定への新しいPCIデバイスの追加 このシナリオでは、MIGスライスによってバックドされるvGPUプロファイルを割り当てます。RTX PRO 4500 Blackwell Server Edition GPU（※原文のRROはタイプミスと判断し修正）は最大2つのMIGスライスをサポートします。これらの各スライスには、さまざまなvGPUプロファイルに対応できます。 図4に示すように、4 GBプロファイルである「nvidia_rtx_pro_4500_blackwell_dc-1-4q」プロファイルを選択します。プロファイル名に「_dc-1-」が含まれていることは、この単一のvGPUがRTX PRO 4500 Blackwell Server Edition GPU上の1つのMIGスライスによってバックドされていることを示します。 図4. VM用の特定の4 GB MIGバックドvGPUプロファイルの選択 VM設定の構成が完了すると、「新しいPCIデバイス」にMIGバックドvGPUプロファイルが表示されます（図5）。これでVMの電源をオンにできます。 図5. 割り当てられた4Q vGPUプロファイルを示す最終的なハードウェア構成 各種エンタープライズワークロード向けのVMのプロビジョニング NVIDIA RTX PRO 4500 Blackwell Server Edition GPUは、vGPUソフトウェアと組み合わせることで、IT組織が多様な主流のエンタープライズワークロードを加速するために活用できる柔軟な仮想プラットフォームを構築します。デモンストレーションとして、当チームは3つの異なるVMを構成しました。それぞれが「3B」「4Q」「16Q」という異なるMIGバックドvGPUプロファイルを使用しています。これらの特定のプロファイルは、一般的にナレッジワーク（knowledge work）、エントリーレベルのワークステーション（entry-level workstations）、データサイエンスまたは機械学習（data science or machine learning）タスクなどのアプリケーションに最適です。 さらに詳しく確認するには、RTX PRO 4500 Blackwell GPUが搭載されているハイパーバイザーホストで `nvidia-smi`（NVIDIA System Management Interface）を実行してください。`nvidia-smi`ユーティリティはNVIDIAのシステム管理インターフェースであり、NVIDIA GPUの監視と管理に不可欠なコマンドラインツールです。ESXiホストでこれを実行すると、管理者はGPUメモリ使用量や現在の温度に加え、特に重要なのは `MIG`（Multi-Instance GPU）GPUインスタンスの構成と状態、およびそれ内で実行されているvGPUプロファイルの詳細などを含むリアルタイムの動作状況を確認できます。 Figure 6. Monitoring GPU and MIG status through the nvidia-smi command-line utility MIG GPU Instance 1 is running a 16Q vGPU profile. MIG GPU Instance 2 hosts both the 4Q vGPU profile, as shown in the nvidia-smi output for this example, and an illustrative 3B vGPU profile. It will be necessary to install the appropriate Windows 11 vGPU driver. Be sure to disable any software-emulated graphics that would interfere with the NVIDIA guest driver operation. Connect to the VM using a remoting protocol such as Omnissa Horizon or RDP. Once connected, open the Windows Device Manager and check the Display Adapters. Verify that the VM is using the MIG-backed vGPU profile, as configured previously in this tutorial. Figure 7. Verifying the RTX PRO 4500 Blackwell vGPU profile in Windows Device Manager Another experiment involves running the dxdiag utility. You can access this tool through the Windows search bar or by typing dxdiag into the command prompt. The primary graphics device should be identified as the RTX PRO 4500 Blackwell DC-1-4Q profile. Figure 8. Confirming the RTX PRO 4500 Blackwell vGPU is active with full hardware acceleration vGPU solution architects at NVIDIA experimented with running two applications simultaneously on separate VMs, demonstrating the versatility of the RTX PRO 4500 Blackwell GPU with MIG-backed vGPU. One VM hosted a CUDA-based particle simulation running in a Linux Docker container, while the other provided a Windows 11 desktop for a knowledge worker. These two distinctly different workloads were executed simultaneously. Figure 9. Simultaneous execution of a Linux-based CUDA particle simulation and a Windows 11 enterprise desktop Accelerate workloads with NVIDIA RTX PRO 4500 Blackwell Server Edition For organizations currently using NVIDIA Ampere (A-series) or NVIDIA Ada Lovelace (L-series) architectures, the move to NVIDIA RTX PRO 4500 Blackwell Server Edition is a transformative leap rather than a marginal gain, particularly for AI-augmented applications. Specifically, in a virtualized environment, the RTX PRO 4500 Blackwell Server Edition provides nearly 1.9x the acceleration for graphics workloads in a 4K setup compared to the NVIDIA L4. Figure 10. The RTX PRO 4500 Blackwell Server Edition GPU doubles the performance of the L4 in SPECviewperf 15 at 4K throughput 組織がインフラをスケールアップする際でも、エンタープライズ知識労働者にはレスポンシブでインタラクティブなデスクトップ体験が求められます。RTX PRO 4500 Blackwell Server Edition GPUは、これらのデプロイメント向けに設計された現代的なプラットフォームを提供します。BlackwellアーキテクチャはMIG（Multi-Instance GPU）などの機能をもたらしており、これはGPUを空間的にパーティション分割して、仮想デスクトップに対して予測可能なパフォーマンス、改善されたリソース利用率、そして信頼性の高いQoS（Quality of Service）を提供します。生の計算能力とパーティション分割に加え、RTX PRO 4500 Blackwellはより高いNVENC（NVIDIA Video Encoding）スループットも提供し、より効率的なリモートディスプレイストリーミングを可能にします。 vGPU 20.0のリリースに伴い、RTX PRO 4500 Blackwell Server Editionは主要な仮想化プラットフォームと完全に統合され、エンタープライズIT環境向けにシームレスでデプロイ準備が完了したソリューションを提供します。このアップデートにより、IT管理者はデータセンターのデプロイメント内でRTX PRO 4500 Blackwell Server Editionのアーキテクチャ上の進歩を活用できることが保証されます。 vGPU 20におけるさらなる強化機能\n\nNVIDIA RTX PRO 4500 Blackwell Server Editionのサポートに加え、vGPU 20は以下の強化機能をもたらします。これらは現代アプリケーションの加速と、仮想化環境内での一貫したパフォーマンス確保を目的としています： 新NVIDIA AI Virtual Workstation（vWS）Toolkit：NVIDIA RTX PRO 6000 Blackwell Server Edition上で動作するvWS環境において、NVIDIA AI Blueprint for Video Search and Summarization（VSS）を展開\n 異種vGPU向けの固定シェアスケジューリング（Fixed-share scheduling）：物理GPU上の他のインスタンスに関係なく、各vGPUインスタンスに対して一貫したスケジューリングの期間と頻度を確保\n VergeOS向けのvGPUサポート：プライベートクラウドオペレーティング環境内のUIを通じて、GPUドライバ管理、vGPUプロファイル割り当て、MIG設定を自動化\n Wayland（Wayland）サポート：Linuxベースの仮想マシン向けのディスプレイサーバープロトコル\n NVIDIA RTX PRO 6000 Blackwell Server Edition向けの液体冷却GPUサポート クラウドにおけるNVIDIA vGPUとNVIDIA Blackwellの利用可能化\n\nGPU仮想化は、企業がVM（Virtual Machine）を通じて必要なGPUリソースにどこからでもアクセスし、必要とする容量のみを利用するというコスト効果の高い方法を提供します。高GPUメモリを必要とする負荷の大きいAIおよびビジュアルコンピューティングタスクの場合、主要なクラウドサーバープロバイダーは現在、NVIDIA vGPUおよびNVIDIA Blackwell搭載のインスタンスを提供しています： Google Cloud：NVIDIA RTX PRO 6000 Blackwell Server Edition搭載のfractional G4 VM（fractional G4 VM）のプレビューを発表。これらのvGPU対応構成には、12 GB、24 GB、48 GB、96 GBのプロファイルが含まれ、ストリーミングサービスから高忠実度の3Dレンダリング、ロボティクスセンサーシミュレーションに至るまでのユースケースをサポートします。 Microsoft Azure：NVIDIA RTX PRO 6000搭載のNCv6シリーズ（NCv6 series）は、最大デュアル96 GBまでのNVIDIA vGPU対応fractionalおよびフルGPUオプションを提供します。 NVIDIA BlackwellとNVIDIA vGPUの始め方 NVIDIA Blackwell仮想化（virtualization）の力を活用し、エンタープライズコンピューティング（enterprise computing）のAI融合時代に向けてデータセンターを変革してください。NVIDIA RTX PRO 4500 Blackwell Server EditionおよびNVIDIA vGPU 20を活用することで、組織は既存の確立されたインフラストラクチャ（infrastructure）を用い、各アプリケーションがますますAI機能（AI capabilities）を統合していく中、拡大する多様なアプリケーションのサポートを実現できます。 その違いを実感する準備はできましたか？無料の90日間NVIDIA vGPUソフトウェアトライアル（software trial）のお申し込みください。

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