В корпоративной среде один физический GPU редко загружен на 100% одной задачей: обучение модели идёт параллельно с инференсом, несколько специалистов делят мощности, а часть ресурсов нужно изолировать под SLA-критичные сервисы. При этом сам графический ускоритель — ресурс дорогой и дефицитный, поэтому простой мощностей или неэффективное распределение напрямую бьют по TCO.
С делением CPU-ресурсов всё привычно: гипервизор распределяет ядра и память между виртуальными машинами. С GPU сложнее — вычислительные блоки и видеопамять устроены иначе, простое временное разделение создаёт непредсказуемые задержки под нагрузкой. NVIDIA решает эту задачу двумя механизмами: MIG — аппаратное разделение самого ускорителя на изолированные экземпляры, и vGPU — программная виртуализация доступа к GPU для нескольких виртуальных машин. Это не конкурирующие технологии, а инструменты для разных инфраструктурных сценариев.
Что такое MIG
MIG (Multi-Instance GPU) — технология аппаратного разделения GPU, доступная на ускорителях NVIDIA начиная с поколения Ampere. Она разбивает один физический ускоритель на несколько независимых экземпляров. Размер и количество таких экземпляров определяются доступными MIG-профилями конкретного GPU. Например, на RTX PRO 6000 Blackwell Server Edition (96 ГБ) доступны профили: 12/24/48/96 ГБ.
Конфигурацию можно изменять, однако для этого требуется остановка активных задач на ускорителе. Поэтому MIG плохо подходит для сред, где GPU-ресурсы необходимо часто перераспределять между нагрузками. Сильные стороны MIG проявляются в сценариях, где важны гарантированная производительность и изоляция.
Сценарии для использования MIG: инференс, многопользовательские ИИ-платформы, тестовые среды и инфраструктура с жёсткими требованиями по SLA.
Рис. 1 — Multi-Instance GPU (MIG)
Что такое vGPU
Если MIG — это аппаратное разделение самого ускорителя на части, то vGPU — технология виртуализации GPU, при которой гипервизор предоставляет виртуальным машинам доступ к вычислительным ресурсам одного физического ускорителя через программный слой NVIDIA vGPU Manager. Каждая ВМ получает собственный виртуальный графический адаптер и работает с ним как с обычным устройством, не зная о наличии соседних машин. Физический GPU скрыт за слоем виртуализации — гостевая ОС не видит, какую долю ресурсов ей выделили и делит ли она ускоритель с другими ВМ.
Управление ресурсами vGPU строится через NVIDIA vGPU Manager на стороне гипервизора и гостевые драйверы внутри виртуальных машин. vGPU работает в двух принципиально разных режимах: time-slicing (разделение GPU по времени между ВМ) и MIG-backed (каждая ВМ получает выделенную MIG-партицию через vGPU). Разница между режимами критична для корпоративных сред — ниже разберём каждый. Администратор платформы виртуализации задаёт распределение ресурсов через профили vGPU, выбирая объём видеопамяти и тип нагрузки: графический, вычислительный или смешанный.
Рис.2 — архитектура NVIDIA vGPU
Time-slicing vGPU
Встроенный планировщик vGPU Manager поочерёдно предоставляет каждой виртуальной машине доступ к вычислительным ресурсам ускорителя. Профиль vGPU определяет объём видеопамяти и тип нагрузки. В каждый момент GPU выполняет задачи только одной ВМ; переключение между ними происходит быстро, но не мгновенно. Такой подход позволяет разместить на одном ускорителе несколько нагрузок одновременно.
Time-slicing проектировался под гибкость и высокую плотность размещения, а не под гарантированную производительность. При одновременной пиковой нагрузке со стороны нескольких ВМ они конкурируют за доступ к GPU, задержка растёт, производительность падает — и предсказать, насколько именно, невозможно.
Типичные сценарии: интерактивные среды для дата-сайенс, разработка и отладка моделей, инференс без жестких требований к SLA.
MIG-backed vGPU
MIG-backed vGPU объединяет аппаратную изоляцию MIG с инструментами виртуальной среды. Физический GPU сначала делится на MIG-экземпляры с фиксированным объёмом памяти, кэша и ядер. Затем vGPU Manager оформляет каждый экземпляр как виртуальный GPU внутри ВМ — гостевая ОС видит его как обычное устройство, не подозревая о физическом разделении.
Результат: каждая виртуальная машина получает аппаратно изолированную долю GPU с гарантированной производительностью. Соседние нагрузки не влияют друг на друга — в отличие от time-slicing, где пиковая активность одной ВМ снижает производительность всех остальных. При этом администратор управляет GPU-ресурсами через стандартные инструменты платформы виртуализации (VMware, Hyper-V).
Реализация MIG-backed vGPU требует лицензии NVIDIA AI Enterprise, совместимого гипервизора и настройки MIG-профилей на каждом узле — это сложнее и дороже чистого time-slicing. Однако для SLA-критичных сервисов, многопользовательских ИИ-платформ и сред с жёсткими требованиями к изоляции затраты оправданы.
Типичные сценарии: инференс с гарантированной производительностью, SLA-критичные AI-нагрузки, многопользовательские платформы, где несколько клиентов делят один физический GPU.
Дополнительная возможность: внутри MIG-экземпляра можно включить time-slicing и разместить на нём несколько ВМ. Это позволяет нарастить плотность без потери аппаратной изоляции между группами нагрузок.
Сравнение моделей разделения GPU
MIG и vGPU — не конкурирующие технологии, а инструменты для разных сценариев. vGPU, в свою очередь, работает в двух режимах: time-slicing (классический vGPU с разделением по времени) и MIG-backed (vGPU поверх аппаратной MIG-партиции). В таблице ниже — сравнение всех трёх подходов.
Таблица 1. Сравнение моделей разделения GPU
| MIG | Time-Sliced vGPU | MIG-Backed vGPU | |
| Изоляция рабочих нагрузок | Аппаратная, на уровне MIG-экземпляра | Пространственно-временное разделение | Аппаратная изоляция на уровне MIG-экземпляра + инструменты платформы виртуализации |
| Назначение | Однопользовательские среды с жёсткими требованиями к изоляции | Многопользовательские сценарии с нестрогими требованиями к изоляции | Многопользовательские сценарии со строгими требованиями к изоляции и производительности |
| ОС | Linux (одна ОС на экземпляр) | Каждая ВМ — своя ОС (Linux или Windows) | Каждая ВМ — своя ОС (Linux или Windows) |
| Гарантированная производительность | Да | Нет | Да |
| Live migration | Не поддерживается | Поддерживается (vMotion, при совместимости драйверов и GPU на целевом хосте) | Поддерживается (vMotion, требуется совпадающая MIG-конфигурация на целевом хосте) |
| Гибкость перераспределения | Низкая — требуется остановка задач | Высокая — динамическое перераспределение | Средняя — изменение MIG-разметки требует остановки, внутри экземпляра гибко |
Лицензирование NVIDIA vGPU
vGPU — проприетарная технология NVIDIA, для её использования необходима лицензия. Лицензирование охватывает весь vGPU-стек: NVIDIA vGPU Manager на стороне гипервизора и гостевые драйверы внутри виртуальных машин. Стек получает лицензии через NVIDIA License System (NLS). В зависимости от требований среды используется облачный сервер лицензирования Cloud License Service (CLS) или локальный Delegated License Service (DLS) — например, в закрытых контурах без прямого доступа в интернет.
При отсутствии действующей лицензии vGPU-драйвер переходит в режим ограниченной производительности: снижается быстродействие GPU, частота кадров виртуальной машины ограничивается до 3 FPS. Виртуальные рабочие места и графические приложения в таком режиме практически непригодны для нормальной эксплуатации.
Для разных сценариев NVIDIA применяет отдельные типы лицензий:
- vPC — для виртуальных рабочих мест.
- vWS — для профессиональной графики.
- vCS — для вычислительных задач.
Тип лицензии влияет не только на допустимый сценарий использования, но и на набор доступных функций драйвера и vGPU-стека.
Аренда GPU Cloud от ITGLOBAL.COM
На практике корпоративные заказчики всё чаще выбирают не покупку и самостоятельную настройку GPU-парка, а аренду GPU в облаке — это снимает вопросы лицензирования, конфигурации и поддержки.
ITGLOBAL.COM обладает действующей лицензией NVIDIA AI Enterprise и предоставляет GPU в аренду с поддержкой vGPU в обоих режимах: time-slicing и MIG-backed.
Наиболее производительный и надёжный сценарий — MIG-backed vGPU. Он даёт аппаратную изоляцию, гарантированную производительность и управление через стандартные инструменты виртуализации. В облаке ITGLOBAL.COM MIG-backed vGPU доступен на картах RTX PRO 6000 Blackwell Server Edition — это та же технология, которую используют крупные AI-платформы, но без необходимости покупать и настраивать оборудование самостоятельно.
Таблица 2. Доступные GPU
| Характеристики | NVIDIA H200 | RTX Pro 6000 Blackwell Server Edition | NVIDIA A100/A800 | NVIDIA A16 | NVIDIA L40S |
| Архитектура | Hopper | Blackwell | Ampere | Ampere | Ada Lovelace |
| CUDA-core | 16 896 | 24 064 | 6 912 | 1 280 × 4 чипа | 18 176 |
| Tensor-core | 528 | 752 | 432 | 160 × 4 чипа | 568 |
| RT-core | — | 188 | — | 40 × 4 чипа | 142 |
| Объём VRAM | 141 ГБ HBM3e | 96 ГБ GDDR7 | 80 ГБ HBM2e | 64 ГБ GDDR6 (16 ГБ × 4) | 48 ГБ GDDR6 |
| Поддержка MIG | ✓ | ✓ | ✓ | — | — |
| Пропускная способность памяти | 4,8 ТБ/с | 1,6 ТБ/с | 2 ТБ/с | 232 ГБ/с на чип | 864 ГБ/с |
Для части GPU доступны преднастроенные профили vGPU с фиксированным объёмом видеопамяти, vCPU и RAM. Профиль выбирается под конкретную задачу — от лёгких инференс-нагрузок до тяжёлых вычислений с полным объёмом памяти ускорителя.
Таблица 3. Профили vGPU
| Модель | Профиль VRAM | vCPU | RAM |
| NVIDIA A100/A800 | 10 ГБ | 4 | 16 ГБ |
| NVIDIA A100/A800 | 20 ГБ | 8 | 32 ГБ |
| NVIDIA A100/A800 | 40 ГБ | 16 | 64 ГБ |
| NVIDIA A100/A800 | 80 ГБ | 24 | 128 ГБ |
| NVIDIA RTX PRO 6000 Blackwell | 12 ГБ | 4 | 16 ГБ |
| NVIDIA RTX PRO 6000 Blackwell | 24 ГБ | 8 | 32 ГБ |
| NVIDIA RTX PRO 6000 Blackwell | 48 ГБ | 16 | 64 ГБ |
| NVIDIA RTX PRO 6000 Blackwell | 96 ГБ | 24 | 128 ГБ |
Заключение
Выбор модели разделения GPU — решение, которое определяет производительность, изоляцию и стоимость корпоративной ИИ-инфраструктуры.
Time-slicing vGPU даёт гибкость и плотность, но не гарантирует производительность под нагрузкой. Чистый MIG даёт изоляцию, но требует ручного управления и не интегрирован в платформу виртуализации. MIG-backed vGPU объединяет сильные стороны обоих подходов: аппаратную изоляцию и предсказуемую производительность MIG с удобством управления через гипервизор.
Для SLA-критичных сервисов, многопользовательских ИИ-платформ и корпоративных сред, где нагрузка должна быть изолирована и предсказуема, MIG-backed vGPU — оптимальный выбор. ITGLOBAL.COM предоставляет GPU с этой технологией в аренду, снимая с заказчика вопросы лицензирования, настройки и поддержки.
FAQ
MIG делит GPU на изолированные экземпляры, но не предоставляет инструментов виртуализации. MIG-backed vGPU добавляет поверх аппаратной изоляции полноценную виртуальную среду: администратор управляет GPU-ресурсами теми же инструментами, что и остальной инфраструктурой.
MIG — аппаратная функция GPU. При использовании напрямую, без слоя виртуализации (bare-metal), лицензия vGPU не требуется. Достаточно драйверов NVIDIA и поддержки MIG в ОС. Лицензия NVIDIA AI Enterprise нужна при использовании MIG-backed vGPU — когда MIG-экземпляр подключается к виртуальной машине через vGPU Manager.
Time-slicing подходит там, где нагрузки непостоянны и допустима вариация производительности: разработка, отладка, интерактивные среды. MIG-backed vGPU нужен, когда важна предсказуемая производительность с гарантиями уровня SLA и жёсткая изоляция между задачами или клиентами.
Нет. MIG поддерживается только на части ускорителей, начиная с поколения Ampere: A100/A800, H200, RTX PRO 6000 Blackwell Server Edition. На A16, L40S и потребительских картах MIG недоступен.
vGPU-драйвер переходит в режим ограниченной производительности. Графические нагрузки и виртуальные рабочие места становятся фактически неработоспособными — частота кадров ограничивается до 3 FPS. Для вычислительных ИИ-нагрузок деградация выражается в снижении быстродействия GPU.
Предыдущая статья
