Os alunos que ingressam atualmente em instituições de ensino superior estão cada vez mais habituados e experientes em tecnologia, armados com um número crescente de dispositivos móveis. Eles vêm com a expectativa de que terão acesso ao mesmo calibre de ferramentas e aplicativos com uso intensivo de gráficos que experimentam em suas vidas diárias. A capacidade de acessar qualquer aplicativo, em qualquer dispositivo, desde aplicações de produtividade do Windows 10 e Office a aplicativos de engenharia com uso intensivo de gráficos e colaborar perfeitamente em projetos de equipe em tempo real é fundamental para o aprendizado.
Por outro lado, as universidades estão lutando para acompanhar as demandas de uma tecnologia em constante mudança. Essas instituições de ensino querem oferecer novas formas de aprendizagem. Para muitos cursos, as necessidades especiais de software e hardware demandam que os alunos devem frequentar um laboratório de informática especializado. Isso leva a restrições de espaço, desafios logísticos e tecnológicos, além de custos de manutenção associados.
As faculdades e universidades também estão reconhecendo que o aprendizado online é fundamental para seu sucesso em longo prazo. As situações incomuns causadas pela pandemia do COVID-19 apenas estão acelerando esse processo. Esse modo de aprendizagem fornece escala, sem a necessidade de mais salas de aula e está alinhado com a maneira como os alunos desejam aprender atualmente.
O Censo da Educação Superior no Brasil 20191 apontou que o número de alunos em cursos superiores à distância (EAD) passou de 2,45 milhões em 2019 e que essa modalidade de ensino representava 28,5% do total de matrículas de graduação, que naquele ano foi de 8.604.526 alunos. A tendência do EAD é de crescimento futuro.
A busca por novas formas de aprendizagem
As instituições educacionais precisam oferecer novas formas de aprendizagem. Os ambientes acadêmicos de hoje precisam ser altamente interativos e até personalizados. Os professores também costumam usar recursos de multimídia e vídeos para complementar as abordagens tradicionais e aprimorar o processo de aprendizagem, em especial para alunos de alguns cursos, como Arquitetura e Engenharia.
Laboratórios virtuais em tempo real para complementar o aprendizado em sala de aula estão se tornando mais comuns, à medida que aumentam o envolvimento e a retenção dos alunos, ao mesmo tempo em que minimizam as citadas restrições de espaço, desafios logísticos e custos de manutenção associados.
Além disso, as faculdades e universidades estão buscando o aprendizado online e os programas à distância como uma forma de aumentar e expandir a acessibilidade da educação para todos.
As GPUs virtuais NVIDIA permitem criar um campus sem fronteiras, com acesso de baixo custo a qualquer aplicativo, a qualquer momento, em qualquer dispositivo
A GPU virtual NVIDIA resolve a maioria das dificuldades para implantação desse modelo, trazendo a aceleração gráfica para o data center. Isso permite que a área de TI das instituições de ensino virtualizem qualquer aplicativo, desde o Windows 10 até aplicativos de engenharia graficamente intensivos, e os entregue por meio de laboratórios virtuais que permitem que alunos e professores trabalhem de qualquer lugar, em qualquer dispositivo. Com a GPU virtual NVIDIA, a virtualização pode se estender por todo o campus, desde as bibliotecas até os mais exigentes laboratórios de arquitetura e engenharia.
Ao adicionar soluções de GPU virtual NVIDIA (vGPU) a seus ambientes de infraestrutura de desktops virtuais (VDI), as instituições educacionais podem fornecer espaços de trabalho virtuais de maneira econômica, equivalentes aos PCs físicos e estações de trabalho que os alunos, professores e funcionários usam atualmente, com melhor gerenciamento, segurança e produtividade.
Benefícios das GPUs virtuais NVIDIA
Veja como os benefícios das GPUs virtuais são significativos:
Possibilitar o acesso a recursos educacionais em qualquer lugar, em qualquer dispositivo. Os alunos podem ter acesso a todos os seus aplicativos de qualquer dispositivo, mesmo em desktops e tablets de baixo custo. Quer acessem software tradicionalmente fornecido em laboratórios no campus, como Autodesk AutoCAD, Dassault Systèmes SOLIDWORKS e MathWorks MATLAB, ou Windows 10 e aplicativos de produtividade modernos que estão se tornando mais intensivos em gráficos, os alunos obtêm uma experiência de usuário de alta qualidade. Com a virtualização de GPU, eles podem trabalhar em dormitórios, salas de aula, bibliotecas ou até mesmo fora do campus, usando aplicativos especializados, que são padrões na indústria. Com esse tipo de flexibilidade, eles podem concluir o trabalho em suas próprias agendas e dispositivos preferidos.
Promover novas formas de aprendizagem. Novas formas de aprendizagem com uso intensivo de multimídia estão se tornando mais populares, desde professores usando vídeos online para complementar as aulas teóricas, até alunos criando apresentações de vídeo para melhor articular ideias. Esses métodos eram lentos demais para serem usados por usuários remotos. A tecnologia de virtualização de GPU libera processamento da CPU e, com codificação e decodificação de hardware, oferece desempenho de vídeo otimizado e escalabilidade com uma experiência de usuário perfeita, independentemente do dispositivo.
Virtualizar salas de aula e laboratórios. Gerenciar todos os dispositivos físicos no campus é um grande desafio para qualquer departamento de TI, sem mencionar o suporte a todos os dispositivos que os alunos trazem. A centralização de aplicativos no data center permite que a TI se concentre na manutenção de desktops virtuais, que podem ser entregues a qualquer dispositivo. Além disso, a TI pode gerenciar facilmente implantações de virtualização em grande escala, com visibilidade de ponta a ponta da infraestrutura da instituição, com monitoramento proativo. Isso não apenas libera recursos de TI para trabalhar em outros projetos, mas também abre espaço em laboratórios de informática físicos para que possam ser reaproveitados como salas de aula adicionais.
Desenvolver programas online e à distância. Em meio a um cenário educacional cada vez mais competitivo, as universidades estão expandindo seus programas para alcançar alunos mais remotos. Um dos desafios desse modelo é fornecer a eles os recursos de computação de que precisam para concluir seus estudos fora do campus. Com laboratórios virtuais, as universidades podem expandir seu alcance com cursos online e à distância que permitem que os alunos trabalhem e estudem remotamente. Esses novos cursos podem atingir mais alunos de áreas técnicas, aumentando a receita e a reputação da instituição.
Casos de uso
Ao analisar o setor de educação, podemos observar que existem alguns tipos de faculdades que são particularmente adequadas para implantar GPUs virtuais NVIDIA. Os cursos que requerem o uso de aplicativos gráficos intensivos, como engenharia, design e arquitetura contam com laboratórios de informática especializados para apoiar seus alunos. Geralmente, eles são limitados, o que significa que alunos e professores devem garantir que encontrarão agenda disponível para acessar esses recursos. Algumas instituições exigem que os alunos comprem computadores caros, o que limita o acesso apenas para aqueles que podem comprá-los.
Os cursos de Administração e de Artes e Ciências também estão buscando uma solução para fornecer maior desempenho aos aplicativos mais tradicionais. Isso é particularmente importante com faculdades que estão atualizando para o Windows 10. Esse sistema operacional mais recente da Microsoft requer mais aceleração gráfica do que os sistemas operacionais anteriores, o que significa que mesmo as instituições com laboratórios virtuais tradicionais precisam de mais poder gráfico para se atualizar. Aplicativos de vídeo, Photoshop e jogos são muito comuns no campus e exigem GPUs virtuais NVIDIA para oferecer uma boa experiência ao usuário.
Uma melhor experiência do usuário
As soluções de virtualização de aplicativos e desktops já existem há muito tempo, mas seu principal ponto falho era a experiência do usuário. O motivo é muito simples. Quando os aplicativos e desktops foram virtualizados pela primeira vez, as GPUs não faziam parte da solução. Isso significava que toda a captura, codificação e renderização que era tradicionalmente feita em uma GPU de um dispositivo físico, estava sendo tratada pela CPU do host.
Embora fosse funcional para alguns dos aplicativos mais básicos, esse método nunca atingiu de fato a experiência nativa e os níveis de desempenho de que a maioria dos usuários precisava. Há 3 anos, a NVIDIA lançou a solução de GPU virtual, que permitiu virtualizar uma GPU de data center e compartilhá-la em várias máquinas virtuais (VMs). Isso não apenas melhorou o desempenho dos ambientes de aplicativos e desktops existentes, mas também abriu um novo conjunto de casos de uso que poderiam alavancar essa tecnologia.
Como funciona a GPU Virtual NVIDIA
Em um ambiente de desktops virtuais impulsionado com GPUs virtuais NVIDIA, o software de GPU virtual NVIDIA é instalado na camada de virtualização, junto com o hipervisor. Este software cria GPUs virtuais, que permitem que cada máquina virtual (VM) compartilhe a GPU física instalada no servidor. Para fluxos de trabalho mais exigentes, uma única VM pode integrar o poder de até quatro GPUs físicas. O software de virtualização NVIDIA inclui um driver gráfico para cada VM.
A solução Quadro vDWS, por exemplo, inclui o poderoso driver Quadro. Como o trabalho que normalmente era feito pela CPU é transferido para a GPU, o usuário tem uma experiência muito melhor e os aplicativos mais exigentes de arquitetura e engenharia agora podem ser suportados em um ambiente virtualizado e em nuvem.
