NVIDIA vGPU(GPU)DX
不可能を可能にするテレワーク』| NVIDIA Japan |2023/2/21

NVIDIA vGPU

NVIDIA vGPU 国内導入事例
事例詳細*：https://resources.nvidia.com/ja-jp-grid-case-studies* ユーザー登録で閲覧やダウンロードが可能

vGPU リソース： https://www.nvidia.com/ja-jp/data-center/virtualization/resources/
デザイン/ビジュアライゼーション分野でのお客様の事例：https://www.nvidia.com/ja-jp/design-visualization/customer-stories/

NVIDIA vGPU 事例ブローシャ

事例詳細*：https://resources.nvidia.com/ja-jp-grid-case-studies
トヨタ自動車様

日立製作所様スクウェア・エニックス様

東急建設様* ユーザー登録で閲覧やダウンロードが可能

日立建機様

NTTデータ様

ニッセイ情報テクノロジー様

岐阜県庁様

:CAD/BIM/CIM//:CAE/Deep Learning/AI/HPC•••
•
•

Web•

(MS TeamsZoom

Cisco Webex)

WebPDFNTT••
事例詳細*：https://resources.nvidia.com/ja-jp-grid-case-studies

不可能を可能にするテレワーク

CPUとGPUの違い
CPUGPU(Central Processing Unit)(Graphics Processing Unit)

数コア～数十コアコンピュータの頭脳
パソコンやサーバなどの全体の処理1つの計算を連続的に実行
複雑な命令に対応

数千コア～数万コア

グラフィックスと計算の頭脳
グラフィックスの画像や映像処理高い並列計算処理に特化
AI、ディープラーニング、HPCなど大量のコアを搭載大量の処理を一斉に実行

7

現代のデジタルワークスペース
NVIDIA仮想GPUを導入 グラフィックスのニーズに対応して全体的にCPU負荷を軽減して生産性を向上する

マルチモニター

Officeアプリケーション

作業効率の向上のため、高解像度で複数台のモニター利用が一般的に日常使いでも多くのグラフィックスを消費
CPUに負荷がかかる

マルチメディアストリーミング

Webブラウザ
リッチ/インタラクティブ コンテンツ

YouTube、動画、広告などのビジネスニーズeラーニングでの日々の学習

ユーザーが直感的・感覚的に情報やデータを理解するため高い表現力、コンテンツはグラフィックスが重要

ビデオ会議、コミュニケーションツール

ビデオ会議やチャットなどが最重要のシステムにWindows 10、11

OSビルドのアップデートや機能強化でグラフィックスのニーズは増加傾向
アプリケーションも増加傾向デジタル ワークスペースの最新アプリケーション
生産性アプリケーションでの GPU使用率の増加••

生産性アプリケーションによるGPUの使用時間は100%

2015年以来、2倍以上に増加

最新の生産性アプリケーションは、99%以上の時間でGPUリソースを使用

90%

(GP
Uの使用
時
間%

80%
70%

60%
50%
40%30%)

20%

10%
0%
2015

2016

2017

“Source: Lakeside Software, “How GPUs Accelerate Work-from-Home Productivity”

2018

2019

2020

現代のデジタルワークスペース
GPUの必要性：物理PCから仮想環境へ移行
データセンター 仮想環境

ノートPC

vCPU

✓

CPU

✓

vGPU?

GPU✓

vCPU

✓

vGPU?

vCPU

✓vGPU?

仮想化

集中管理/運用/セキュリティ
電源/リソース・データ統合

デスクトップPC

⤴

CPU

✓

GPU

✓

PCやスマートデバイスなどでも、標準で少なからずグラフィックス処理装置であるGPUを搭載

vCPU

✓

vGPU?

vCPU

✓

vGPU?

vCPU

✓

vGPU?
CPU

✓

GPU?

仮想デスクトップ、共有デスクトップや仮想アプリケーションにも同じようにグラフィックス処理装置のGPUが標準で必要GPUが無いとCPUに負担がかかり、全体パフォーマンスが劣化

テレワーク利用中で困難な状況にある業界
ビジネスユーザー
Web会議(MS Teams、 Zoom、Cisco Webex)、Webブラウザ、オフィスソフト、動画再生、PDF、メール等

すべての業界や業種の仮想作業環境で抱えるパフォーマンス問題＜パフォーマンス改善希望の操作：相談が多い順番＞
No1.Web会議：MS Teams、 Zoom、Cisco Webex、Google Meetなど、CPU負荷が高くてカメラが使えない、PCとタブレット or スマートフォン2台での利用が必要

No2.ブラウジング：Webブラウザ(社内ポータルサイト、データ分析、顧客管理など)表示が遅い
Google Mapなどの地図情報の閲覧、インターネット分離など、表示が遅い
No3.Microsoft Office(Excel、PowerPoint、Outlook)など、文字入力やスクロールの遅延
No4.動画再生、eラーニングなど、 音声と画面がズレる、カクカクしたり、コマ落ちする
No5.理由がわからないが、CPU負荷が高い今後に見込まれる変化、きっかけ
ビジネスユーザー
Web会議(MS Teams、 Zoom、Cisco Webex)、Webブラウザ、オフィスソフト、動画再生、PDF、メール等
オフィスVDIユーザーで、さらなるCPU負荷増加とGPU必要性の増加が見込まれる
No.

今後に見込まれる変化、きっかけ増加傾向
CPU負荷

GPU必要性1

Widows 10、OSや修正パッチ、アプリケーションなどのバージョンアップ。

✓✓

2

Windows 11への移行。OSや修正パッチ、アプリケーションなどのバージョンアップ。2023年～徐々に✓✓

3

セキュリティの強化、セキュリティソフトや操作ログや監査ツールなどの常駐プログラムやエージェントの追加。
クラウドストレージなど、新たなツールのインストール。

4

高解像度の写真、製品紹介やeラーニングなどの 動画利用増。

✓5

デジタルコミュニーケーションの進化、マルチユーザーコミュニーケーションGPUの使用率増加
仮想オフィス空間、仮想イベント空間(ビジネスメタバース)、AR/VR など✓

6

Webブラウザ経由での3Dモデルの取り扱い：地図、環境、住宅、車、衣服、医療、保険、金融✓

7

Web会議システム機能強化：ノイズ除去、アバター、帯域圧縮、同時通訳、顔トラッキング、高解像度✓✓✓

特にテレワークが困難な状況にある業界・企業
プロフェッショナルユーザー

グラフィックス: CAD/BIM/CIM/デザイン/レンダリング | コンピューティング: CAE/Deep Learning/AI/HPC

製造業：機械/精密/電機/化学部門：設計開発/解析/研究/デザイン

自動車：OEM/サプライヤー
部門：設計開発/解析/研究/デザイン

メディア&エンターテイメント：映像制作/放送局/ゲーム/広告/出版
部門：アニメーター、プロダクションアーティスト、VFXプロデューサー、ビデオエディター、デザイン

建設業：建築/土木部門：設計/設備/デザイン

ヘルスケア：診療/創薬/研究部門：診療/研究/開発

教育：上記業界に関連するカリキュラム、学部の対象校
部門：大学、専門学校、高校

DX推進 仮想基盤

セキュア バーチャル ワークスペース『不可能を可能にするテレワーク』~オフィスユーザーの業務環境のパフォーマンスを改善！さらにプロフェッショナルユーザーの業務も可能な作業環境～

DX推進 仮想基盤

サーバ仮想化＋NVIDIA vGPU(仮想GPU)テクノロジー

仮想化
レイ
ヤ
ー

仮想アプリケーション,仮想PC
仮想ワークステーション

デザイン
レンダリング

デジタルツイン、メタバース
NVIDIA Omniverse
コラボレーション/シミュレーション

AR/VR
NVIDIA CloudXR

vGPU

vGPU

vGPU

vGPU

AI、Deep Learning
NVIDIA AI Enterprise

データアナリティクス
機械学習

HPC
可視化

シミュレーション
解析、可視化

vGPU

vGPU

vGPU

vGPU

リモートワーク(VDI、SBC)

ハイパーバイザー
ハードウ
ェ
ア

CPU

メモリ

ディスク

ネットワークサーバー

NVIDIA vGPU マネージャー

NVIDIA GPU

NVIDIA GPU

物理PC/高性能ワークステーション/サーバを引越すべてDX推進仮想基盤に移行
DX推進仮想基盤

オフィス / グラフィックス / コンピューティング

Windows

WindowsWindows

Linux

Windows

DX推進基盤に引越

NVIDIA
RTX Ent
DriverNVIDIA
RTX Ent
DriverNVIDIA
RTX Ent
DriverNVIDIA
RTX Ent
DriverNVIDIA
RTX Ent
Driver

仮想化WindowsWindowsWindows

Linux

Windows

NVIDIA
RTX Ent
DriverNVIDIA
RTX Ent
DriverNVIDIA
RTX Ent
DriverNVIDIA
RTX Ent
DriverNVIDIA
RTX Ent
Driver・オフィス用PC
・高性能ワークステーション
・サーバ、GPUサーバ

集中管理/運用/セキュリティ
電源/リソース・データ統合⤴

サーバ

GPUサーバハイパーバイザー

サーバー

NVIDIA vGPU manager

CPUネットワークメモリ

ディスク

NVIDIAGPUNVIDIAGPU

改善点：環境

電源やネットワークが整備されている データセンターに集約

DX推進 仮想基盤サーバー1台辺り:2,400W

ワークステーション
1台辺り:750W(構成により1,400～2,400W)

ワークステーション24台集約
750W×24台=18,000W(構成により500～1,000W)

仮想化

集中管理/運用/セキュリティ
電源/リソース・データ統合⤴

仮想ワークステーション24台集約

15,600W削減⤵

18,000W(750W×24台)－2,400W

遊休リソース活用!
仮想サーバ追加可能!

GPUサーバー 5台集約
1,600W×5台=8,000W

GPUサーバー1台辺り:1,600W(構成により、1,000～2,400W)

仮想化

集中管理/運用/セキュリティ
電源/リソース・データ統合⤴

仮想GPUサーバー 5台集約

5,600W削減⤵

8,000W(1,600W×5台)－2,400W

NVIDIA Enterprise GPU クラウド仮想基盤

設置場所：データセンター、オフィス

オフィス

管理サーバー

グラフィックス

コンピューティング

VDI管理サーバー

Hypervisor
管理サーバーWindows

Windows

Windows

Windows

Windows

Windows

Windows

Linux

Linux

NVIDIA vGPU
ライセンスサーバー

NVIDIA
Graphics
DriverNVIDIA
Graphics
DriverNVIDIA
Graphics
DriverNVIDIA
RTX Ent
DriverNVIDIA
RTX Ent
DriverNVIDIA
RTX Ent
DriverNVIDIA
RTX Ent
DriverNVIDIA
RTX Ent
DriverNVIDIA
RTX Ent
Driver

ハイパーバイザー

ハイパーバイザー

サーバー

サーバー

NVIDIA vGPU
manager

ハイパーバイザー

NVIDIA vGPU
manager

ハイパーバイザー

NVIDIA vGPU
manager

データの保護と可視化
ファイルアクセスの高速化
大容量データの授受
プリ/ポスト
高速ネットワーク

クラウドサービス

DGX
HPC/計算サーバ
Supercomputer

サーバー

サーバー

Data Center GPU

ファイルサーバ

EGX サーバー

インターネット
WAN,LAN

本社/庁舎

研究所/支社出張所

外出先
現場

画面転送 データダウンロード不要

自宅

海外/民間企業

庁内ネットワーク

自治体業務の生産性を向上する
NVIDA vGPU-VDIで不可能を可能にするテレワーク

インターネット

自治体 セキュリティクラウド

マイナンバー系
社会保障

住基
ネット

LGWAN

税務
システム

ハイパーバイザー
仮想化サーバー

分
離文書
管理

グループ

人事
給与

庶務
事務

財務
会計

ファイル
サーバ

インターネット接続系
仮想業務端末仮想業務端末ウェア

ハイパーバイザー

分
断
NVIDIA
Graphics
DriverNVIDIA
Graphics
Driver

ハイパーバイザー

仮想化サーバー

NVIDIA
RTX Ent
DriverNVIDIA
RTX Ent
DriverNVIDIA
RTX Ent
DriverNVIDIA vGPU manager

無害化

NVIDIA
Graphics
DriverNVIDIA
GraphicsDriver

ハイパーバイザー

NVIDIA
RTX Ent
DriverNVIDIA vGPU manager

画面転送
データダウンロード不要

閉域SIM

庁舎
出張所

NVIDIA
RTX Ent
Driver

仮想化サーバー

仮想化サーバーLGWAN

NVIDIA
RTX Ent
Driver

外出先/現場

自宅

NVIDIA vGPU+VDI/SBCで実現するリモートワーク
幅広い利用用途：オフィス/グラフィックス/コンピューティング

Manufacturing
製造業(機械/電機/精密)

AEC
建設/建築/土木

Education/Research
教育/研究

Healthcare
診療/研究/解析

Media & Entertainment
映像/放送/ゲーム/広告/出版

Automotive
自動車

Energy/Infrastructure

Telecom/Internet

Financial Services

Office/Government/Public

電気/ガス/石油/インフラ

通信キャリア/インターネット

金融/証券/保険オフィス業務/官公庁/自治体

NVIDIA vGPUソフトウェア別の利用ケース
さまざまなユーザー、たくさんのアプリケーションに対応
オフィス業務
ビジネスユーザー

グラフィックス/コンピューティング
プロフェッショナルユーザー

NVIDIA vPC/vApps(vPC/vApps)

NVIDIA RTX Virtual Workstation(vWS)

ビジネスユーザーに快適でスムーズなエクスペリエンスを提供

優れた柔軟性でプロフェッショナルなグラフィックス、コンピューティングユーザーを支援様々な分野でディープラーニング、AIを応用
コンピューティング
NVIDIA AI Enterprise：LinuxNVIDIA RTX Virtual Workstation(vWS)：Windows / Linux

インターネット/クラウド
画像分類
音声認識
言語翻訳
言語処理
感情分析
レコメンデーション

医学と生物学
癌細胞の検出
糖尿病のRank付け
創薬

メディア
エンターテイメント
字幕
ビデオ検索
リアルタイム翻訳

セキュリティと防衛

機械の自動化不正アクセス・取引
顔検出
ビデオ監視
衛星画像

歩行者検出
白線のTracking
信号機の認識GPUによる オフィスユーザーへの効果
Windows 10
GPU無 OS:vCPU: 4 Core

Windows 10
GPU有 OS:vCPU: 2 CorevMemory: 8 GB
vDisk: 50 GB
vGPU: 1GB( A16-1B)

vMemory: 8 GB
vDisk: 50 GB
vGPU: なし

NVIDIA Graphics Driver

CPUCPU全体の処理
制御と演算

グラフィックス処理

全体の処理
制御と演算

画面描画
画像データ変換と圧縮

画面描画、画像データ変換と圧縮でCPUの負荷が高い、

GPU

グラフィックス処理
画面描画
画像データ変換と圧縮

画面描画、画像データ変換と圧縮をGPUが担当、ユーザー操作感が悪く処理が遅い、仮想サーバー全体に悪影響

CPU負荷を軽減、ユーザー操作感を改善

GPUが得意とする、「画面描画や画像データの処理」をGPUに任せ、コンピュータ全体の制御と演算を担う、CPUの負荷軽減が必要

効果：CPU負荷を約10～60%削減 、ユーザー体感を約34%向上**特にGPUの効果が期待できる操作 ※実操作や状況により効果が変動します。
●Web会議：MS Teams、 Zoom、WebEx、Skype等 ●動画再生、eラーニング ●ブラウジング(Webブラウザ、Google Map)

●Microsoft Office(Excel、PowerPoint、Outlook) ●PDF閲覧

vGPU-VDI 「GPU無し」と比べた 「vGPU有り」の効果
効果：CPU負荷:約10～60%削減、 FPS:5～25 UP、画面操作や表示:スムーズに※Windows 10 の場合

パフォーマンス 改善 ⤴
生産性の向上⤴
サーバ集約率 向上 ⤴

Web会議

画面表示：スムーズ
FPS ：5~20 UP
CPU使用率 ：10~15% 低減

動画再生

画面操作：スムーズ
FPS： 20 UP
CPU使用率：30~40% 低減

3次元表示
WebGL
データセンターでセキュリティを確保
どんなデバイスでもスムーズ業務を実現
スマートフォン

タブレット
デスクトップPC/ノートPC

Webブラウザ
Webページや地図表示

オフィスアプリケーション

画面操作：スムーズ
FPS ：20~25 UP
CPU使用率：50~60% 低減
画面操作：スムーズ
FPS： 10~15 UP
CPU使用率：10~20% 低減
画面操作：スムーズ
FPS： 10~20 UP
CPU使用率：15% 低減

フレームレート(FPS[frames per second])とは、1秒間の動画が何枚の画像で構成されているかを示す単位。多い方がスムーズな表示を実現

待望の NVIDIA A16 販売が本格展開
オフィスVDI の デジタルワークスペースに最適なGPU

2U Server

NVIDIA A16 (64GB) x 2

サーバ1台：集約ユーザー

128 ユーザー

64VMに割当可、A16-1B(1GB):64台

前世代(M10)より、集約率x2倍

ビデオコーデック

H.264, H.265 (+4:4:4)

メディア アクセラレーション

4x NVENC (7th Gen)
8x NVDEC (5th Gen) VP9, AV1 decode

ユーザーあたりの電力

前世代(M10)より、 45% 減少
GPU あたり 250W (500W)システム メモリのサポート

1TB 以上物理寸法

PCIe Gen 4.0 dual slot

64VMに割当可、A16-1B(1GB):64台

NVIDIA A16 specs : https://www.nvidia.com/en-us/data-center/a16/
NVIDIA 認定サーバー カタログ(GPU,CPU)：https://www.nvidia.com/ja-jp/data-center/data-center-gpus/tesla-qualified-servers-catalog
NVIDIA vGPU認定サーバー(GPU,RACK UNIT) : https://www.nvidia.com/en-us/data-center/resources/vgpu-certified-servers/

NVIDIA A16：同時3,000VMのVDIサーバを用意した場合【Windows 10 VDI with NVIDIA】- OS : Windows 10 x64- vCPU: 2 Core- vMemory: 8 GB- vDisk: 50GB- vGPU: 1GB(A16-1B)【Windows 10 VDI】
- OS : Windows 10 x64- vCPU: 4 Core- vMemory : 8 GB
- vDisk: 50 GB

パフォーマンス 改善 ⤴
サーバ集約率 向上 ⤴

64VMに割当可、A16-1B(1GB):64台

43台
1サーバに70VM

サーバ台数-44%

24台
1サーバに128VM

A16(64GB)x2枚=128GB

64VMに割当可、A16-1B(1GB):64台

NVIDIA A16：同時3,000VMのVDI環境の費用イメージ
NVIDIAvGPU

サーバ台数を増やして仮想マシンを分散対応するよりGPU＋仮想GPUが高いわけではない【Windows 7 VDI】
- OS : Windows 7 x86- vCPU: 2 Core- メモリ: 4 GB- ディスク: 50 GB【Windows 10 VDI】
- OS : Windows 10 x64- vCPU: 4 Core- vMemory : 8 GB
- vDisk: 50 GB【Windows 10 VDI with NVIDIA】- OS : Windows 10 x64- vCPU: 2 Core- vMemory: 8 GB- vDisk: 50GB- vGPU: 1GB(A16-1B)

リモートワークの活用期！

今こそ、すべての業種・業務で場所に捕らわれない作業環境の整備を戦略的なリモートワーク環境で作業スピードを大幅に向上
システムリソース、データやノウハウなど、個とチームの英知を結集して “新たなる挑戦へ”お客様専用導入ご検討 専用お問合せ窓口
NVIDIA vGPU(仮想GPU)、DX推進仮想基盤

NVJ-Inquiry@nvidia.com
対象業種 ：製造、自動車、情報サービス、通信キャリア/インターネット、公共・自治体、電気・ガス、石油、インフラ、金融、教育、研究、建設、不動産、ヘルスケア、メディア&エンターテイメント、流通・小売等
提案テーマ：リモートワーク、デジタルトランスフォーメーション(DX)、事業継続(BCP)、生産性向上、デジタルツイン
デジタル設計開発/制作プラットフォームの統合 : リモートワーク＋NVIDIA Omniverse
AI実行・開発(推論、学習)プラットフォームの統合 : リモートワーク＋NVIDIA AI Enterprise
利用ケース：・オフィス用途：CPU負荷を下げて、パフォーマンス問題を改善したい
例：Web会議(MS Teams、 Zoom、Cisco Webex)、動画再生、Webブラウザ、Microsoft Office、PDF等)

・グラフィックス用途: CAD、BIM、CIM、デザイン、レンダリング、コラボレーション
・コンピューティング用途: CAE、Deep Learning、AI、HPC

NVIDIA vGPU-VDI で生産性が上がるテレワーク
NVIDIA vGPU-VDIソリューション説明(2:17)
https://youtu.be/VHGPJ6HGZtc