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WC4(新ESXi、VMXNET3、SSD有、ソフトウェア3DGPU)+APEX 2800のベンチマーク結果

今回は、新ESXi、VMXNET3、SSD有、vSGA有の仮想PCに、Teradici製APEX 2800を追加したベンチマーク結果を掲載します。

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ま ず、Teradici社について説明します。Teradici社はカナダの企業で、元々物理PCの画面を遠隔地に届けるための機器、TERAシリーズを発 売していました。この時の画面転送プロトコルがPCoIPです。VMwareはTeradiciと提携し、VMware Viewという製品名で仮想PCの画面転送にTeradici製のPCoIPを利用する製品でVDI市場に参入しました。2015年8月現在は、VMware Horizonという製品名になっています。

この時、仮想PCにTERAシリーズと同様のPCoIPアクセラレーションを提供するために、APEX 2800シリーズを発売しました。APEX 2800はPCIカードとして提供されており、ESXiに1個装着し、ESXi、仮想PCににドライバを導入することにより、1920x1200(WUXGA)の画面1画面であれば、仮想PCを40台同時にアクセラレーションすることが可能です(同時アクセラレーション数は、解像度の調整で増加することが可能です)。

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 今回は、wc4(ソフトウェアGPU)、wc5(GRID K1 vSGA)、wc6(GRID K1 vDGA)、wc7(GRID K520 vDGA)それぞれにAPEX 2800用ドライバを導入したベンチマークを行います。

まずは、wc4(ソフトウェアGPU)+APEX 2800です。

Windowsエクスペリエンスインデックス。

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dxdiagでは以下の表示が出ます。VMwareの3Dドライバです。

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super pi

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iometer

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CrystalDiskMark

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CrystalMark

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iperf

[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  3]  0.0-10.0 sec   878 MBytes   736 Mbits/sec

PCMark7

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Peacekeeper

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FFXI benchは1071(High)
DQX bench。

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APEX有無の比較は後でまとめて行う予定です。

相変わらず詐欺広告表示サイトになっているBing

久しぶりにBingで検索してみました。前と変わらず、広告を騙った詐欺サイトへの誘導ページになっています。

Youtube」で検索。

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www.facebank.infoとかいうサイトがさもYouTubeのように、広告ページに表示されます。

ニコニコ動画」で検索

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www.facebank.infowww.niconico.comが表示されます。www.niconico.comは公式サイトと記載されていますが、実際は違います。www.niconico.comに進んでみます。

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niconico.comではなく、luxill.netに飛ばされますが、BingやIEからの警告はありません。「特定商取引法に基づく記述」に進んでみます。

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堂々と、お得な情報サイトとアフェリエイト業者であることを名乗っています。ニコニコプレミアムへ進むと、2015/5/30は本物のサイトへ飛びますが、本物に飛ぶのはいつまでかな、という感じです。

Bing検索はFlash Playerの嘘誘導騒動のときに「修正しました」と言っていたので、改めて「Flash Player」を検索してみます。

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www.discas.net(TUTAYA)、www.realplayer.com、ヤフオクx2と出ました。これのどこが広告なのでしょうか。というより、広告に書いてあるFQDNと全く違うページに飛ばされて警告も何も出ないなら、どんな騙りも可能な仕様です。

SurfaceIEの初期検索エンジンであるBingから詐欺サイトに誘導されない日は来るのでしょうか。

WC4(ソフトウェア3DGPU 512MB)、WC5(GRID K1 vSGA 512MB)、WC6(GRID K1 vDGA 4GB)、WC7(GRID K520 vDGA 4GB)比較まとめ

以下の比較をまとめます。Windows8.1 Update x64 1コア、2GBメモリ、32GB HDD(iSCSI)VMXNET3が共通です。GPU周りの違いは以下です。

WC4(ソフトウェア3DGPU 512MB)

WC5(GRID K1 vSGA 512MB)

WC6(GRID K1 vDGA 4GB)

WC7(GRID K520 vDGA 4GB)

なんだか偏っているので、計測を間違えているのかと思いましたが、何回試しても似た値しか出ませんでした。

Windowsエクスペリエンスインデックス

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GRID K1より、 GRID K520のほうが優れていると出ています。ソフトウェア3D GPUとvSGAとの違いは、ゲーム用グラフィック(DirectX)でわかります。

CrystalDiskMark

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今回Diskに関しては全て同じのため、特に違いは出ませんでした。

Super pi

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物理GPU利用のほうが遅い結果が出ました。外部のGPUを利用しているのなら、Super Piは速くなっても良かったのですが、Intel VT-iを利用している分、CPU負荷が高いのかもしれません。


CrystalMark 2004R3

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CrystalMarkでは、GRID K1が総合スコアとOGLで圧勝。他は横並びでした。


iometer

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iometerでは、GRID K520が一番上と出ましたが、大きな違いはありませんでした。


iperf[Mbps]

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ネットワークは何故かソフトウェアGPU利用のwc4が一番速かったですが、誤差の範囲でした。


PCMark7

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GRID K520 vDGAが一番速く、GRID K1 vDGA、GRID K1 sVGAの順で性能が素直に出ています。


Peacekeeper

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Peacekeeperでは、vDGA利用のほうが少しだけ遅い結果になりました。IE11で比較しているからかもしれません。


FFXI bench

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GRID K1 vDGAでは計測できず。nView(仮想マルチディスプレイ)を外せば動いたのかもしれません。


DQX bench

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wc5(GRID K1 vSGA)はキャラクタが表示されなかったため、参考値です。GRID K520 vDGAが一番良いスコアとなっていますが、結果は「少し重い」でゲーム向けのGPUでは無いという結果が出ました。

 

WC6(GRID K1 vDGA)とWC7(GRID K520 vDGA)はGPUベンチマークであるSPECviewperf11が動作したので比較してみます。


SPECviewperf11

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このベンチマークは、別のOSをインストールしたりして、何度も測りなおしたのですが、大きな揺らぎはありませんでした。結果として、GRID K520はOpenGLに特化してGRID K1の3倍のスコアを出しましたが、それ以外はGRID K1に惨敗。GRID K520はAndroid等の端末にゲーム画面を転送してゲーム環境を与えるというコンセプトだったと思うのですが、実際にはOpenGLに最適化されたGPUでした。動画閲覧ではwc4~wc7のどれでも可能でしたが、wc6、wc7がスムーズに表示されました。動画作成では物理GPUが必須と考えられます。

次はWC4~WC7にAPEX 2800(アクセラレータカード)の機能を追加して、計測してみる予定です。

WC7(新ESXi、VMXNET3、SSD有、vDGA K520)のベンチマーク結果

最後は、NViDIA GRID K520のvDGA ベンチマークです。vSGAのベンチマークも取得したかったのですが、2015年4月9日時点では、ESXi用ドライバが無いため、vDGAのみを採取しています。

このボードはGRID向けではあるのですが、あくまで仮想環境の仕事用として開発されたK1、K2とは趣向が違い、ゲームをGRID K520が搭載されたゲストOSで動作させて、タブレットやPCにストリーミングすることによってゲーム環境を提供しようというコンセプトのカードです。

Windowsエクスペリエンスインデックス。グラフィックスの性能が圧倒的です。

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dxdiag。GRID K520が認識されています。メモリ合計が5GBなのが気になります。

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super pi

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iometer

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CrystalDiskMark

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CrystalMark

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iperf

[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  3]  0.0-10.0 sec   885 MBytes   742 Mbits/sec


PCMark7

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Peacekeeper

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FFXI bench

6094(高解像度)


DQX bench。キャラクタが正常に表示されたため、参考値ではありません。

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今回はGPUのパワーがあったので、最後にSPECviewperf11を回してみました。

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WC6(新ESXi、VMXNET3、SSD有、vDGA有)のベンチマーク結果

次は、vDGAを利用したベンチマークを掲載します。vDGAの概念は以下になります。

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要は、ゲストOSと物理のGPUを直接接続してしまうというものです。ここまでくると、何故仮想化しているのか、という話になります。実際VMotionやVMware HAは構成できません。ただし、スナップショットを利用して世代管理を行うことは可能なため、仮想化基盤の機能を一部利用可能というメリットはあります。

なお、NVIDIA GRID K1は、最大4人までvDGA利用が可能です。その場合、1人あたり4GBのVRAMが割り当てられることになります。

やりかたですが、

(1)BIOSでVT-d(VT-d2)をONにしておきます。なおこの機能はCPUではなく、チップセットの機能です(Intel VTはCPUの機能です。ちょっとややこしいです)。

(2)NViDIA GRID K1をESXiに接続します。

(3)VMDirectPathにGRID K1を設定して、ESXiを再起動します。

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(4)ゲストOSを新規作成し、VMware Toolsまでインストールします。その際に必ずRDPをONにしておいてください。

(5)ゲストOSを一旦停止して、ゲストOSの設定の編集→仮想マシンオプション→構成の編集→詳細の編集で以下のエントリを追加。

pciHole.start = "2048"

(6)ゲストOSインストール後、ゲストOSを停止して、設定の編集を行い、PCIデバイスの追加からGRID K1を追加します。

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(7)起動後は、NViDIAインストーラを起動し、GPUドライバをインストールしてください。なお、この操作はvSphere Clientから操作を行うことができないため、RDPで操作してください。

(8)起動後、VMware Horizon View Agentをインストールして再起動してください。

(9)IPv6無効化設定等、初期状態で必要な設定を入れたあと、管理者権限でDOSプロンプトを起動してください。

(10)ADに参加してください。

(11)VMware Horizon View Administratorから、手動プールでゲストOSを割り当ててください。割り当てる際は、3Dレンダラーはデフォルトのままにしておいてください。通信後、グレーアウトして無効になります。

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(12)ゲストOSに、管理者としてDOSプロンプトを開いて、以下のコマンドを実行してください。これは、仮想OS2Gb以上メモリを割り当てた場合はNVIDIA Capture APIを有効にする必要があるためです。

 "C:\Program Files\Common Files\VMware\Teradici PCoIP Server\MontereyEnable.exe" -enable

参考サイト:vDGA、vSGA の設定方法紹介 | Supermicro.jp

 (13)起動後、設定は完了です。

Windowsエクスペリエンスインデックス。ノーマルより大幅に向上しています。

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dxdiag。GPUドライバが、GRID K1になっています。

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super pi

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iometer

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CrystalDiskMark

f:id:cabvm:20150405031110j:plain

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CrystalMark。OGLが大幅に向上。

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iperf

[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  3]  0.0-10.0 sec   824 MBytes   691 Mbits/sec
PCMark7

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Peacekeeper

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FFXI bench

計測不能でしした。下記の画面が表示されて、ベンチマークが実行できませんでした。nViewを削除したらベンチマーク取れるかもしれません。

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DQX bench。ちゃんとキャラクタが表示されたため、参考値ではありません。

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WC5(新ESXi、VMXNET3、SSD有、vSGA有)のベンチマーク結果

今回は、新ESXi、VMXNET3、SSD有、vSGA有のベンチマーク結果を掲載します。vSGAについて説明します。

これまでは、VMwareがソフトウェアでエミュレートするVSGA 3Dドライバ(512MB)を利用していました。今回は、このソフトウェアの部分を、ハードウェアのGPU支援に変更します。

このGPU支援には、NViDIA GRID K1を利用しています。このGRID K1用のドライバをESXi上にインストールすることにより、ハードウェアは本物のVRAMを利用できるようになります。

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ここでは、グラフィックドライバは既にインストールしています(NVIDIA-VMware_ESXi_5.5_Host_Driver_340.32)。その後、Hozironの管理画面で、該当PCの3Dレンダラーを「ハードウェア」にして、VRAMを最大の512MBにします。

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ESXi上でgpuvmコマンドを発行すると、以下の表示が出力されます。

# gpuvm
Xserver unix:0, PCI ID 0:8:0:0, GPU maximum memory 4173824KB
    pid 45176, VM "wc5", reserved 131072KB of GPU memory.
    GPU memory left 4042752KB.
Xserver unix:1, PCI ID 0:10:0:0, GPU maximum memory 4173824KB
    GPU memory left 4173824KB.

ここでwc5という名前のVMがハードウェアGPUを利用することが可能です。なお、sVGA形式での利用は最大32ゲストOSです。VRAMが16GBであり、ゲストOSが512MB最大であるため、このような最大接続数になっていると考えられます。

Windowsエクスペリエンスインデックス。ゲーム用グラフィックスが3から3.6に上がっているが、それ以外は変わらず。

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dxdiagでは以下の表示が出ます。VMwareの3Dドライバです。

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super pi

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iometer

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CrystalDiskMark

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CrystalMark。OGLだけ1187上昇した。

f:id:cabvm:20150405012527j:plain
iperf

[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  3]  0.0-10.0 sec   817 MBytes   685 Mbits/sec

PCMark7も1187上昇。

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Peacekeeperはあまり変化がなかった。

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FFXI benchは2311(High)ソフトウェアEDより1283上昇。
DQX bench。ただし、キャラクタが表示されなかったため、参考数値です。

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仮想化基盤についての説明(あまり良くない説明方法)

仮 想化基盤とは、と説明している書籍はたくさんありますので、ここでは自己流で伝えてみます。エミュレータというものを見たことがあるでしょうか。大体違法 なもので、Nintendo DSに挿してファミコンゲームを遊べるような装置のことです。例のエミュレータでは、Nintendo DS内でファミコンを再現しています。Nintendo DSの入力ボタンで操作すると、画面が動いてゲームが進みます。ここで、Nintendo DSの入力ボタンとNintendo DSの液晶画面出力を行っているのがエミュレータです。入出力を模倣しているところが重要です。

違 法なイメージがあるエミュレータですが、違法の理由は著作権者に無断でエミュレーションして、ゲームROMを売っているからです。ですので、著作権者に了 承を得て、正式な手順を踏んだものは、違法ではありません。代表的なものとして、Wiiバーチャルコンソールがあります。これはWii上でファミコンメガドライブを正式な手順を踏んだ上でエミュレートしています。

仮想化基盤も、エミュレー タの一種です。DOS/V PC(サーバはIAサーバと呼称されます)のCPU、メモリ、HDD、NIC、画面出力、BIOSuEFI)をエミュレーションしています。入出力で必 要なキーボード、マウス、USBもエミュレーションしています。VMwareHyper-VXenKVMに関しては全て正式な手順を踏んだもので す。マイナーな仮想化基盤では、Parallels DesktopVirtualBoxなどもあります。

「正式な手順を踏まずに」仮想化基盤を利用すると、例えVMwareであっても違法になりますので、注意してください。具体例を挙げると、DOS/Vマシンの 上でMac OS Xを起動した場合、Mac OSの規約に反しており、違法状態となります(Mac OS上で動作するVMware Fusion上のMac OSは適法です)。ヤフオクでたまに手法が売買されていますが、違法のため絶対手を付けないでください。規約に反している例は、Oracle(データベー スシステム)、Auto CAD等のアプリケーションも購入した際の規約によっては仮想化基盤へのインストールが禁止されているため、気をつける必要があります。

さ て、このように説明してしまうと、まるで仮想化基盤の期限が違法なもののように錯覚されてしまいます。このため、このように説明をしている書籍はありませ ん。重要なのは、入出力をエミュレート(模倣)しているという点を強調したかったため、敢えて避けされている手法で説明してみました。ちょっと錯覚してしまったのならごめんなさい。

仮想化基盤の場合、実際のPCやサーバ上で動いているOSをホストOS、仮想化基盤上でエミュレーションされているものをゲストOSと呼びます。ここでベンチマークされているのは、全てゲストOSです。

仮想化基盤ではゲストかホストかの区別が重要なため、便宜上、今普通に動いているPCやサーバは「ホストOS」であるとも言えます。

実例を挙げると、Windows 7 Professional x64についている「XPモード」はホストOSがWindows 7、ゲストOSがWindows XP Professional x86です。MSでは「Virtual PC」と呼んでいますが、これはHyper-Vの古い呼び方で、MSの仮想化基盤を利用しています。

「仮想化」で語ると、外せないのが仮想化の実装形式です。ハイパーバイザ型、ホスト型に2分されます。VMware ESXiはハイバーバイザ型、VMware WorkstationはWindowsMac OSをホストとした、ホスト型の実装形式です。ハイパーバイザ型のESXiの場合、実際のOS部分は400MB程(vSphere 5.5)で、とても小さなファイルで構成されています。できるだけゲストOSを最大のパフォーマンスで動作させようとするのがハイバーバイザ型、手軽にゲストOSを配置し、普段のOSの利用も可能なのがホスト型と考えてください。

MSの仮想化基盤であるHyper-Vでは、両方の実装形式を取ることができます。サーバOSをインストールする際、「Server Core」を選択すると、ハイパーバイザ型になります。この形式でインストールすると、画面にはDOSプロンプトしか表示されなくなります。普通にOSをインストールしたあと、機能の追加でHyper-Vをインストールすると、ホスト型の実装になります。

色々と書いていたら、長くなってしまいました。とりあえずここで言いたいことは、ここではゲストOSにWindows 8.1 Pro x64をインストールして、ベンチマークしています、ということです。少しづつエミュレーションしているデバイスを変化させながら、ベンチマークを取っていますので、興味のある方は覗いてみてください。よろしくお願いいたします。