试水GPU虚拟化 北航机械学院让CAD应用移动起来

ZDNet至顶网服务器频道 07月28日 评论分析（文/王涛）：作为国家机械工程科学技术的重要人才培养摇篮，北京航空航天大学机械工程及自动化学院（以下简称：北航机械学院）目前建有数字化设计与制造技术北京市重点实验室，以及飞行器装配机器人装备北京市重点实验室等一系列重点实验室/研究中心，并承担了包括大飞机等国家重大航空工程的技术攻关工作。

同时，北航机械学院在CAD/CAM/CAE及图形图像虚拟化领域也处于业内领先地位，完成了诸如基于移动设备和增强现实技术的发动机管路装配在线系统，基于VR环境的大型飞机设计评估系统等系列虚实互补的实验项目。

联想集团与北航机械学院在北京签署战略合作协议

这些项目对虚拟化工作平台提出了严苛的要求，近期，联想集团与北航机械学院在北京签署战略合作协议，根据协议，联想集团与北航机械学院将利用各自领域的优势，在GPU虚拟化及虚拟仿真领域展开长期合作，以先进技术与产品自主研发，支持中国工程教育领域的高端人才培养，并逐步拓展双方的合作领域与合作深度。

试水基于GPU的虚拟化解决方案

联想为航空国家实验室提供了目前最为先进的联想LIVC工作站虚拟化解决方案，依托联想ThinkStation D30工作站和NVIDIA GRID K2显卡的硬件虚拟化技术，一颗物理GPU将被转化为多颗虚拟GPU，实现最大1：32的整合密度，以灵活的GPU资源调度，使用户在终端可以获得和原来独立工作站相同的超强计算处理能力，突破几何模型快速预处理和绘制的技术瓶颈，实现复杂产品大规模CAD模型数据的实时交互绘制。

除此之外，管理人员还可借助灵活的管理工具，实现统一、便捷、自动化和智能化的管理，降低后期运维成本，并将工作站由用户桌面迁移到数据中心，实现科研中心对核心、敏感数据的完全掌控。

北京航空航天大学机械工程及自动化学院院长赵罡表示，在基于虚拟现实环境的飞行器等复杂产品的设计评估中，实时绘制的计算量极大，绘制系统的绘制效率低，难以实时交互绘制。而通过GPU虚拟化技术，探索最新GPU高效绘制方法，将有助于改善这种情况。

通过与联想的合作，一方面将提升学院教学实践和科学研究工作的效率，另一方面，研究过程中所积累的技术经验会加速诸如GPU虚拟化等前沿技术的普及，以用户需求推动技术方案和用户体验的优化，最终实现一个双赢的局面。

用户体验和管理的双提升

赵罡介绍，北航机械学院CAD中心配有专职的老师，大概每天用于教学的学生有二三百人，在体验上，采用虚拟化的GPU终端跟使用台式机并没有太大的区别，而且GPU虚拟化解决方案某种意义上管理更方便，不需要对每一台机器的问题进行逐台的排查，管理的工作量更少了。

“从学生使用来看，我们也有很多非常合理的解决办法，对教学各方面带来一些帮助，使我们的效率更好一点。”赵罡补充道。

在联想集团中国区大客户事业部PC产品营销总经理王立平看来，基于GPU的虚拟化解决了两个方面的问题，首先在用户体验方面，解决了用户体验的问题，以前桌面虚拟化在处理数据图形的时候，用户评价并不好，有延迟，新的技术解决了延迟的问题。

其次是管理方面，桌面虚拟化很大程度上解决了管理和部属，以前对于大量的终端，管理很麻烦。可能上完一堂课，每个学生把机器装上不同的软件，但是基于虚拟化的终端不会对数据产生影响，管理和部属会更加方便。

很多大型企业，或者研发企业特别注意安全性，但是数据不落地，数据全在后台，就不会出现泄密的问题，桌面虚拟化了以后，终端可以丰富多彩，不光可以用PC的终端，也可以用手机终端，或者平板的终端当做虚拟机去获取这些数据和使用这些应用。

重视国产CAD软件应用

在北航机械学院CAD/CAM/CAE设计中，对3D的要求非常高，采用NVIDIA全新的GRID K2以后，对高速而且非常快速的体现图像的处理和刷新，有更好的支持。

王立平表示，所有的技术都是由需求驱动的，CAD最早在美国使用，90年代、2000年在韩国和日本，因为那时候这些国家的制造业很发达，最近这几年主要集中在中国，现在对航空需求最大的是中国，这是需求带动一个很典型的事例，在未来不久，相信中国软件也会有自己的产品。

北航在航空领域是非常领先的，在三十年前就开始这个方面的教学，“很多的创新是来源于客户的，联想是带着学习的态度跟北航合作，只有我们洞察客户的需求，我们才能开发更好产品，或者根据产业联盟，我们跟软件厂商更好的合作，有更好的产品。”王立平说道。

在国产CAD应用软件方面，一直是一个短板，赵罡表示，“根据航空特色来说，在航空领域，现在大部分用的是达索的，发动机行业用的是UG，实际上把目前中国市场的国外CAD软件都涵盖了。”

除了使用方面，北航机械学院更关注国产的CAD软件。“比如现在用的比较好的卡萨系统，最早源于我们实验室，几乎大部分的骨干都是从我们教研室毕业出去的，在教研室的内部，我们都有自己的一个平台，虽然这个平台不那么稳定，但是我们做了很多年了，都是我们自己开发的。”赵罡补充道。

展望未来，王立平表示，此次与北航的合作，会积极支持北航CAD/CAE/CAM的教学与GPU虚拟化方案应用，使其成为一个校企合作的典范，推动更多的教育用户采用专业的工作站来提升科研教学工作的效率，并通过高校的普及，带动其他行业的发展。