レンダーファーム CPU VS GPU 対決

GPUカードの製造における革新的な進歩と、メジャーな3DのDCC(デジタルコンテンツクリエーション)におけるGPUレンダリングのサポートが増加していることにより、オフラインレンダリングをCPUに頼るのは過去のものになるかもしれません。
レンダーファームにGPUノードが追加され、以前少しダウンタイムが発生したため、今回テストしてみることにしました。

‍今回、私たちガレージファームのインフラストラクチャのいくつかのマシンでテストをし、GPUでのレンダリングがどう劇的に改善されたのか、そしてこれらの改善がネットワークレンダリングでどのような可能性を生み出すのかを検証します。
ハードウェアのパフォーマンスと、処理装置が急速に進歩する中で、時にベンチマークを設けて、ユーザーの要求に応えつつハードウェアがどのように持ちこたえれるかを確認します。
また、この機会を利用して、レンダーファームとGPUレンタルサービスのさまざまな使用事例の理解を深めたいと思います。

‍まず強力なCPUとGPUでシーンをレンダリングし、次にレンダーファームの結果から同じシーンを比較します。このテストには、私たちGarageFarm.NETとXesktopの両方のインフラストラクチャのハードウェアを使用します。

目次

１．GarageFarm.NETとXesktopについて
２．シングルノードテスト
３．レンダーファームノードテスト
４．概要
５．参考文献

GarageFarm.NETとXesktopについて

GarageFarm.NETは、3Dソフトウェアとシームレスに接続し、レンダリングプロセスを完全に自動化するクラウドレンダーファームです。複雑で時間のかかるセットアップを行わなくても、アプリケーションのインターフェイスからシーンを直接送信できます。

Xesktopは、レンダリングおよびビッグデータ処理をコストを抑えて行うために、強力な専用GPUサーバーをクラウドで提供するサービスです。

シングルノードテスト

最初のテストでは、3DBee.ITのインテリアシーンのアセットの1つを使用して、GarageFarm.NETの最速のノードを176コ、Xesktopの最速のGPUサーバーを40960CUDAコアで対決させてみました。

176コアノードは特殊なケース専用であるためシーンの読み込み時間の影響を大きく受けますが、顧客での使用に関しては、両方のマシンのアプリケーションは同等です。
ふたつのマシンのアプリケーションは、176コアノードがシーンのXesktopサーバーの場合のように、フレームの範囲を継続的にレンダリングできる独立したマシンとして機能します。

このノードは、通常のノードでは処理できない可能性のある高メモリシーンを単純にレンダリングするのには理想的です。そしてGPUサーバーは、オープンプロジェクト内から直接、迅速な最適化と調整を行うことができるため、方向転換が必要かもしれない、またはレンダリングをそれほど急いでいない同様のシーンには理想的な選択肢ですが、サーバーの構成に時間がかかります。

最初に490フレームで構成されるアニメーションを使用して、40フレームごとにレンダリングしてテストしてみました。

結果は明らかにCPUノードよりもGPUサーバーが優勢でした。

GPUサーバーは約46分速くレンダリングされ、スピードから見ると良い選択です。価格に関しては、CPUノードのコストは$5.75でしたが、1時間あたり$8でレンタルされているGPUサーバーでは、レンダリングだけで$2.26になります。

4x E5 4669ノードは、メモリ消費量が非常に多いシーンに使用されますが、それ以外の場合は各フレームが独自のノードで同時にレンダリングされるため、ソリューションのカスタマイズ性は低くなっても最終的にファームが高速になります。

‍レンダーファームノードテスト

次のテストでは、GarageFarmのCPUノードとフルレンジのGPUノードを同じセットアップで比較しました。

CPUノード

GPUノード

CPUノードでは490フレームのすべては15分59秒のフレームあたりの平均時間でレンダリングされ、GPUノードでは各フレームは平均4分56秒でレンダリングされました。

フレームあたりの平均時間をみて、テスト時のノードの可用性など、ハードウェアの機能以外のジョブにかかる時間に影響を与える要因を除外します。

概要

CPUノードでのジョブのトータルコストは$147.45、
GPUノードではCPUノードの半分以下でトータルコスト$61.45という結果でした。

GPUでのレンダリングが、単独のマシンとレンダーファームを介しての一般的なレンダリングに対しては優勢なようですが、CPUレンダリングも、その他の重要な理由から、3Dのパイプラインには必要不可欠です。

１．大規模なプロジェクトでは、GPUカードが処理能力よりも多くのRAMを必要とする場合があります。
２．シーンに組み込まれている特定の機能は、GPUではうまく機能しない場合もあります。
３．GPUドライバーを最新状態に保つために、労力と費用がかかります。
４．CPUのみのノードでネットワークレンダリングのインフラストラクチャをセットアップすることはそれほど難しくありません。

もちろん、今後GPUカードが改善されて、現在ある問題も解決されていく可能性も大いにあります。

いずれにせよ、私たちは3Dレンダリングの将来がどうなるか、そしてCPUとGPUコンピューティングが3Dソフトとレンダリングエンジンの今後の進化にどのように活用されていくかを見守っていきたいと思います。

サードパーティのレンダリングサービスの使用法、長所、短所、およびGarageFarm.NETがお客様のニーズにどのようにシームレスにソリューションをご提供できるかを説明する、ウェビナーを開催しました。
また、英語ですが毎週ポッドキャストをリリースしています。ここでは、私たちのメンバーがCGの最新の開発について、3Dアーティストとしての向上について、および最近の業界などの傾向など様々なことを話し合っています。 CPUとGPUのレンダリングに関するトピックもありますのでよろしければお聞きください。

(元記事：　https://garagefarm.net/blog/the-cpu-vs-gpu-showdown ）