作為國家機(jī)械工程科學(xué)技術(shù)的重要人才培養(yǎng)搖籃，北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程及自動化學(xué)院（以下簡稱：北航機(jī)械學(xué)院）目前建有數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，以及飛行器裝配機(jī)器人裝備北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等一系列重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/研究中心，并承擔(dān)了包括大飛機(jī)等國家重大航空工程的技術(shù)攻關(guān)工作。

同時，北航機(jī)械學(xué)院在CAD/CAM/CAE及圖形圖像虛擬化領(lǐng)域也處于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先地位，完成了諸如基于移動設(shè)備和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)動機(jī)管路裝配在線系統(tǒng)，基于VR環(huán)境的大型飛機(jī)設(shè)計評估系統(tǒng)等系列虛實(shí)互補(bǔ)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

聯(lián)想集團(tuán)與北航機(jī)械學(xué)院在北京簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議

這些項(xiàng)目對虛擬化工作平臺提出了嚴(yán)苛的要求，近期，聯(lián)想集團(tuán)與北航機(jī)械學(xué)院在北京簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，根據(jù)協(xié)議，聯(lián)想集團(tuán)與北航機(jī)械學(xué)院將利用各自領(lǐng)域的優(yōu)勢，在GPU虛擬化及虛擬仿真領(lǐng)域展開長期合作，以先進(jìn)技術(shù)與產(chǎn)品自主研發(fā)，支持中國工程教育領(lǐng)域的高端人才培養(yǎng)，并逐步拓展雙方的合作領(lǐng)域與合作深度。

試水基于GPU的虛擬化解決方案

聯(lián)想為航空國家實(shí)驗(yàn)室提供了目前最為先進(jìn)的聯(lián)想LIVC工作站虛擬化解決方案，依托聯(lián)想ThinkStation D30工作站和NVIDIA GRID K2顯卡的硬件虛擬化技術(shù)，一顆物理GPU將被轉(zhuǎn)化為多顆虛擬GPU，實(shí)現(xiàn)最大1：32的整合密度，以靈活的GPU資源調(diào)度，使用戶在終端可以獲得和原來獨(dú)立工作站相同的超強(qiáng)計算處理能力，突破幾何模型快速預(yù)處理和繪制的技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜產(chǎn)品大規(guī)模CAD模型數(shù)據(jù)的實(shí)時交互繪制。

除此之外，管理人員還可借助靈活的管理工具，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一、便捷、自動化和智能化的管理，降低后期運(yùn)維成本，并將工作站由用戶桌面遷移到數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)科研中心對核心、敏感數(shù)據(jù)的完全掌控。

北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程及自動化學(xué)院院長趙罡表示，在基于虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的飛行器等復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計評估中，實(shí)時繪制的計算量極大，繪制系統(tǒng)的繪制效率低，難以實(shí)時交互繪制。而通過GPU虛擬化技術(shù)，探索最新GPU高效繪制方法，將有助于改善這種情況。

通過與聯(lián)想的合作，一方面將提升學(xué)院教學(xué)實(shí)踐和科學(xué)研究工作的效率，另一方面，研究過程中所積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)會加速諸如GPU虛擬化等前沿技術(shù)的普及，以用戶需求推動技術(shù)方案和用戶體驗(yàn)的優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)一個雙贏的局面。

用戶體驗(yàn)和管理的雙提升

趙罡介紹，北航機(jī)械學(xué)院CAD中心配有專職的老師，大概每天用于教學(xué)的學(xué)生有二三百人，在體驗(yàn)上，采用虛擬化的GPU終端跟使用臺式機(jī)并沒有太大的區(qū)別，而且GPU虛擬化解決方案某種意義上管理更方便，不需要對每一臺機(jī)器的問題進(jìn)行逐臺的排查，管理的工作量更少了。

“從學(xué)生使用來看，我們也有很多非常合理的解決辦法，對教學(xué)各方面帶來一些幫助，使我們的效率更好一點(diǎn)。”趙罡補(bǔ)充道。

在聯(lián)想集團(tuán)中國區(qū)大客戶事業(yè)部PC產(chǎn)品營銷總經(jīng)理王立平看來，基于GPU的虛擬化解決了兩個方面的問題，首先在用戶體驗(yàn)方面，解決了用戶體驗(yàn)的問題，以前桌面虛擬化在處理數(shù)據(jù)圖形的時候，用戶評價并不好，有延遲，新的技術(shù)解決了延遲的問題。

其次是管理方面，桌面虛擬化很大程度上解決了管理和部屬，以前對于大量的終端，管理很麻煩?？赡苌贤暌惶谜n，每個學(xué)生把機(jī)器裝上不同的軟件，但是基于虛擬化的終端不會對數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響，管理和部屬會更加方便。

很多大型企業(yè)，或者研發(fā)企業(yè)特別注意安全性，但是數(shù)據(jù)不落地，數(shù)據(jù)全在后臺，就不會出現(xiàn)泄密的問題，桌面虛擬化了以后，終端可以豐富多彩，不光可以用PC的終端，也可以用手機(jī)終端，或者平板的終端當(dāng)做虛擬機(jī)去獲取這些數(shù)據(jù)和使用這些應(yīng)用。

重視國產(chǎn)CAD軟件應(yīng)用

在北航機(jī)械學(xué)院CAD/CAM/CAE設(shè)計中，對3D的要求非常高，采用NVIDIA全新的GRID K2以后，對高速而且非常快速的體現(xiàn)圖像的處理和刷新，有更好的支持。

王立平表示，所有的技術(shù)都是由需求驅(qū)動的，CAD最早在美國使用，90年代、2000年在韓國和日本，因?yàn)槟菚r候這些國家的制造業(yè)很發(fā)達(dá)，最近這幾年主要集中在中國，現(xiàn)在對航空需求最大的是中國，這是需求帶動一個很典型的事例，在未來不久，相信中國軟件也會有自己的產(chǎn)品。

北航在航空領(lǐng)域是非常領(lǐng)先的，在三十年前就開始這個方面的教學(xué)，“很多的創(chuàng)新是來源于客戶的，聯(lián)想是帶著學(xué)習(xí)的態(tài)度跟北航合作，只有我們洞察客戶的需求，我們才能開發(fā)更好產(chǎn)品，或者根據(jù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，我們跟軟件廠商更好的合作，有更好的產(chǎn)品。”王立平說道。

在國產(chǎn)CAD應(yīng)用軟件方面，一直是一個短板，趙罡表示，“根據(jù)航空特色來說，在航空領(lǐng)域，現(xiàn)在大部分用的是達(dá)索的，發(fā)動機(jī)行業(yè)用的是UG，實(shí)際上把目前中國市場的國外CAD軟件都涵蓋了。”

除了使用方面，北航機(jī)械學(xué)院更關(guān)注國產(chǎn)的CAD軟件。“比如現(xiàn)在用的比較好的卡薩系統(tǒng)，最早源于我們實(shí)驗(yàn)室，幾乎大部分的骨干都是從我們教研室畢業(yè)出去的，在教研室的內(nèi)部，我們都有自己的一個平臺，雖然這個平臺不那么穩(wěn)定，但是我們做了很多年了，都是我們自己開發(fā)的。”趙罡補(bǔ)充道。

展望未來，王立平表示，此次與北航的合作，會積極支持北航CAD/CAE/CAM的教學(xué)與GPU虛擬化方案應(yīng)用，使其成為一個校企合作的典范，推動更多的教育用戶采用專業(yè)的工作站來提升科研教學(xué)工作的效率，并通過高校的普及，帶動其他行業(yè)的發(fā)展。