仮想 GPU による高速 Windows ワークステーションの作成

アーキテクチャ

次の図は、単一の仮想ワークステーションをデプロイするためにこのチュートリアルで使われているコンポーネントを示しています。図に示すオプションのコンポーネントには、仮想ワークステーションに接続するさまざまな方法、共有ストレージ、サードパーティ ライセンスを提供するための追加のインスタンス、レンダリングまたはコンピューティング ファームを表す追加のインフラストラクチャが含まれています。

リージョンを選択する

仮想ワークステーションをデプロイする際に重要になるのは、デベロッパーのロケーションと作成されたインスタンスとの間のレイテンシです。レイテンシが短いほど、より良いエクスペリエンスが得られます。したがって、可能な限り地理的に近いリージョンを選択することをおすすめします。さまざまな GPU が利用可能な場所の詳細については、GPU のリージョンとゾーンの可用性をご覧ください。

1. Cloud Shell を開きます。（gcloud CLI を使用している場合は、パソコンのターミナル ウィンドウを開きます）。

   Cloud Shell に移動

2. 次に、GPU が利用可能なゾーンのリストを取得します。

   gcloud compute accelerator-types list

   物理的に最も近いリージョンとゾーンをメモします。

3. 使用するゾーンを設定します。

   gcloud config set compute/zone ZONE

   ZONE は、使用しているゾーンの名前（us-west1-b など）に置き換えます。

マシンタイプを選択する

NVIDIA L4 GPU は、G2 マシンタイプにアタッチされます。GPU を 1 つ以上使用する仮想マシンには、インスタンスに追加する GPU ごとに vCPU の最大数が設定されます。たとえば、各 NVIDIA L4 GPU では、インスタンスのマシンタイプで最大 32 個の vCPU と最大 128 GB のメモリを使用できます。各種の GPU 構成で使用可能な vCPU とメモリの範囲を確認するには、GPU リストをご覧ください。

このチュートリアルの例では、8 個の vCPU の G2 仮想ワークステーションで構成されており、これは、単一の NVIDIA L4 GPU に対する vCPU 32 個の制限をはるかに下回ります。

仮想ワークステーションを作成する

1. Cloud Shell で、Compute Engine 仮想ワークステーション インスタンスを作成します。

   gcloud compute instances create VM_NAME \
       --zone=ZONE \
       --machine-type=MACHINE_TYPE \
       --accelerator=type=ACCELERATOR,count=NUM-GPUS \
       --maintenance-policy="TERMINATE" \
       --image-project=windows-cloud \
       --image-family=windows-2022 \
       --boot-disk-size=SIZE \
       --boot-disk-type=TYPE \
       --network=NETWORK
   

   次のように置き換えます。

   • VM_NAME は、ワークステーションの名前です。
   • ZONE は VM を作成するゾーンです。
   • MACHINE_TYPE は、事前定義済みまたはカスタムのマシン構成です。
   • ACCELERATOR は、接続する GPU のタイプ（nvidia-l4-vws など）です。
   • NUM-GPUS は、VM に接続する GPU の数です。
   • SIZE は、ブートディスクのサイズ（GB）です。
   • TYPE は、ブートディスクのタイプです。使用可能なディスクタイプのリストを取得するには、gcloud compute disk-types list を実行します。
   • NETWORK は、VM を作成するネットワークです。

   例:

   gcloud compute instances create test-workstation \
       --zone=us-west1-b \
       --machine-type=g2-standard-8 \
       --accelerator=type=nvidia-l4-vws,count=1 \
       --maintenance-policy="TERMINATE" \
       --image-project=windows-cloud \
       --image-family=windows-2022 \
       --boot-disk-size=100 \
       --boot-disk-type=pd-ssd \
       --network=default
   

   仮想ワークステーションが作成されると、マシンのステータスが表示されます。出力は次のようになります。

   NAME: test-workstation
   ZONE: us-west1-b
   MACHINE_TYPE: g2-standard-8
   PREEMPTIBLE:
   INTERNAL_IP: 10.138.XX.XXX
   EXTERNAL_IP: XX.XXX.XXX.XXX
   STATUS: RUNNING
   

   仮想ワークステーションの外部 IP アドレスをメモしておきます。これはチュートリアルの後半で使用します。

   仮想ワークステーションの外部 IP アドレスは、Google Cloud コンソール を使用していつでも取得できます。

Windows パスワードを作成する

NVIDIA グラフィック ドライバをインストールするために、RDP を使用して Windows 仮想ワークステーションにアクセスします。RDP でログインするには、ユーザーの Windows パスワードを作成する必要があります。

1. Cloud Shell で、次のコマンドを実行します。

   gcloud compute reset-windows-password VM_NAME

   VM_NAME は、パスワードを変更する VM の名前に置き換えます。

2. 確認プロンプトの情報を確認します。

   This command creates an account and sets an initial password for the
   user [username] if the account does not already exist.
   If the account already exists, resetting the password can cause the
   LOSS OF ENCRYPTED DATA secured with the current password, including
   files and stored passwords.
   
   For more information, see:
   https://cloud.google.com/compute/docs/operating-systems/windows#reset
   
   Would you like to set or reset the password for [username] (Y/n)?
   

3. 前のプロンプトを確認したら、新しい認証情報の確認を行います。これは次のように表示されます。

   Resetting and retrieving password for [username] on [instance-name]
   Updated [https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/project-name/zones/zone/instances/instance-name].
   ip_address: ip-address
   password:   password
   username:   username
   

4. これで、新しい認証情報を使用して VM インスタンスに接続できます。

仮想ワークステーションにログインする

仮想ワークステーションの作成が終わったら、マシンにログインして構成できます。

1. ローカル ワークステーションで、RDP クライアントと外部 IP アドレスを使用して仮想ワークステーションに接続します。
2. 認証情報の入力を求められたら、先ほど作成したユーザー名とパスワードを入力します。
3. 証明書に関する警告が表示された場合は、警告を無視して [続行] をクリックします。

仮想ワークステーションのデスクトップが表示されます。起動が完了したら Windows サーバー マネージャーを閉じます。

Google Chrome のインストール

次に、VM インスタンスに Chrome をインストールします。

1. RDP セッションで、Windows タスクバーの [スタート] ボタンをクリックし、「Windows PowerShell」と入力します。
2. Windows PowerShell を右クリックし、[管理者として実行] を選択します。

3. PowerShell プロンプトで、HTTPS リクエストを有効にします。

   [Net.ServicePointManager]::SecurityProtocol = "tls12, tls11, tls"
   

4. Chrome インストーラをダウンロードして実行します。

   $installer = "$env:TEMP\chrome_installer.exe";
   Write-Host 'Downloading Chrome.'
   Invoke-WebRequest `
   'https://dl.google.com/chrome/install/latest/chrome_installer.exe' `
     -OutFile $installer
   Write-Host 'Installing Chrome.'
   & $installer /silent /install | Out-Default
   Remove-Item $installer
   

5. コマンドが完了したら、PowerShell を閉じます。

NVIDIA ドライバをインストールする

NVIDIA L4、NVIDIA T4、NVIDIA P4、NVIDIA P100 GPU は、コンピューティング ワークロードとディスプレイ ワークロードの両方に対応する認定 NVIDIA RTX 仮想ワークステーション（vWS）ドライバを搭載した Google Cloud でのみ動作します。

これらのドライバは、一般公開の Google Cloud ストレージ バケットからダウンロードできます。

1. 仮想ワークステーションの Windows デスクトップで Windows PowerShell を開きます。

2. 最新のドライバのリストを取得します。

   gcloud storage ls gs://nvidia-drivers-us-public/GRID

3. 2024 年 10 月の時点で入手可能な最新のグラフィック ドライバにアクセスします。

   vGPU 17.4 Windows driver (553.24_grid_win10_win11_server2022_dch_64bit_international.exe)

   最新の認定ドライバは常に、バージョン番号が最も大きい GRID ディレクトリにあります。より新しいドライバがあった場合、そのドライバを使用してください。

4. PowerShell でドライバをダウンロードしてインストールします。553.24 より新しいドライバを使用する場合は、それに応じてコマンドを変更してください。

   gcloud storage cp `
   gs://nvidia-drivers-us-public/GRID/vGPU17.4/553.24_grid_win10_win11_server2022_dch_64bit_international.exe `
   $HOME/Downloads
   

5. Windows のファイル エクスプローラを開き、ユーザーの Downloads ディレクトリに移動します。

6. このディレクトリで NVIDIA ドライバをダブルクリックしてインストーラを実行します。

   表示に従って、デフォルトの場所にドライバをインストールします。

   1. NVIDIA のライセンス条項に同意するために、[AGREE AND CONTINUE] をクリックします。
   2. インストール タイプとして [Express (Recommended)] を選択します。
   3. インストールが完了したら、NVIDIA インストーラを閉じます。

7. ドライバが動作していることを確認します。PowerShell で次のコマンドを実行します。

   nvidia-smi
   

   出力は次のようになります。

   +-----------------------------------------------------------------------------+
   | NVIDIA-SMI 553.24       Driver Version: 553.24       CUDA Version: 12.4     |
   |-------------------------------+----------------------+----------------------+
   | GPU  Name           TCC/WDDM  | Bus-Id        Disp.A | Volatile Uncorr. ECC |
   | Fan  Temp Perf  Pwr:Usage/Cap |         Memory-Usage | GPU-Util  Compute M. |
   |                               |                      |               MIG M. |
   |===============================+======================+======================|
   |   0  NVIDIA L4          WDDM  | 00000000:00:03.0 Off |                    0 |
   | N/A   44C    P8    13W /  72W |     94MiB / 23034MiB |      5%      Default |
   |                               |                      |                  N/A |
   +-------------------------------+----------------------+----------------------+
   
   +-----------------------------------------------------------------------------+
   | Processes:                                                                  |
   |  GPU   GI   CI       PID   Type   Process name                   GPU Memory |
   |        ID   ID                                                   Usage      |
   |=============================================================================|
   |    0   N/A  N/A     6696   C+G   ...CBS_cyewy\TextInputHost.exe    N/A      |
   +-----------------------------------------------------------------------------+
   

HP Anyware ソフトウェアをインストールする

HP Anyware ソフトウェアは、仮想ワークステーション上で動作するグラフィック エージェントを提供し、ハードウェアまたはソフトウェア クライアントにデスクトップを提供します。

1. Windows インスタンスで Google Chrome を開き、HP Anyware サポートページの PCoIP Hosts セクションに移動します。
2. Windows 用グラフィック エージェント をダウンロードします。
3. まだログインしていない場合は、[ログインしてダウンロード] をクリックします。
4. [Downloads and scripts] をクリックします。
5. エージェントのインストール プロセスを完了し、ダウンロードしたグラフィック エージェント実行可能ファイルを実行するオプションを選択します。表示に従ってグラフィック エージェントをデフォルトの場所にインストールします。

Anyware グラフィック エージェントを登録する

インストール プロセスが完了すると、登録コードの入力を求められます。

1. [License Registration] ウィンドウで、試用版の登録プロセス中に受け取った登録コードを入力します。

2. 登録コードを入力したら、Windows インスタンスを再起動します。

ファイアウォール ルールの作成

PCoIP クライアントは、複数のポートを使用して仮想ワークステーションと通信します。仮想ワークステーションへのトラフィックを許可するようにファイアウォール ルールを設定する必要があります。

• Cloud Shell（仮想ワークステーションではありません）で、必要なポートを開くファイアウォール ルールを作成します。

  gcloud compute firewall-rules create allow-pcoip \
      --action=ALLOW \
      --rules=tcp:443,tcp:4172,udp:4172 \
      --source-ranges=0.0.0.0/0
  

PCoIP クライアントを使用して仮想ワークステーションにログインする

1. ローカルのパソコンで、HP Anyware サポートページの「PCoIP Clients」セクションに移動します。使用中のオペレーティング システムに対応する PCoIP Software Client アプリケーションをダウンロードしてインストールし、起動します。

2. [Host Address] または [Registration Code] フィールドに、仮想ワークステーションの外部 IP アドレスを入力します。必要に応じて、接続の名前を入力できます。

3. 接続されたら、仮想ワークステーション用に作成したユーザー名とパスワードを入力して認証します。

   数秒後に Windows デスクトップが表示されます。

仮想ワークステーションで音声を有効にする

仮想ワークステーションで音声を有効にするには、デフォルトの再生デバイスとして Teradici Virtual Audio Driver を有効にします。

1. Windows VM で、Windows タスクバーの [スタート] ボタンをクリックし、「mmsys.cpl」と入力してサウンド コントロール パネルを開き、Teradici Virtual Audio Driver を初期化します。

2. [はい] をクリックします。Windows により、オーディオ ドライバが動作していることが確認されます。

仮想ワークステーションをテストする

仮想ワークステーションをデプロイした後、さまざまなツールを使用してパフォーマンスとインタラクティビティをテストできます。

• NVIDIA GeForce 技術デモのいずれかを実行して、Windows ワークステーションのグラフィック パフォーマンスをテストします。
• Unreal Engine、Unity Editor、Blenderなどの任意のコンテンツ作成アプリケーションをインストールします。
• V-Ray、Octane、Maxon など一般的なレンダラのレンダリング ベンチマーク ツールを実行します。
• Teradci の Session Statistics Viewer をインストールして、帯域幅使用量、レイテンシ、他のデスクトップ ストリーミング指標を調べます。
• Google Chrome を使用して、お気に入りのサイトのブラウジングや、YouTube 動画の再生を行います。

ワークロードに基づく PCoIP パフォーマンスの最適化の詳細を確認することもできます。