VMware GPU虚拟化简介

GPU虚拟化主要针对在桌面虚拟化的一些研发和设计工作人员,这些人员需要进行大型的3D设计,从而使用普通的桌面虚拟化无法满足其主要的需求。所以必须采用在虚拟化平台增加GPU,通过GPU虚拟化的方式进行。

目前VMware的GPU虚拟化主要分为以下三种方式:

vSGA

是指“Virtual Shared Graphics Acceleration”(虚拟共享图形加速)。vSGA 的功能是利用在 ESXi 主机中本机安装的物理 GPU(图形处理单元,也称为显卡)为众多虚拟桌面提供硬件加速 3D 图形。通过提供这种功能,可进一步扩展使用虚拟桌面能够提供的使用情形和目标用户。除了扩展目标使用情形外,还可以提供更生动鲜活的视觉体验,从而进一步增强用户体验。vSGA在虚拟机中使用的是VMware的驱动,每个用户显存最多512MB。

vGPU

是指Virtual Graphics Processing Unit (vGPU) ,是在VMware vSphere6.0上的新功能,它介于vSGA和vDGA之间,即可以使用GPU的核心资源,又可以进行不同配置的共享,从而在经济性和性能之间达到比较好的均衡,在虚拟机中使用的是GPU的原生驱动,从而性能比vSGA更加强劲,而通过显存上的共享从而使一块GPU卡可以共享给更多的用户,达到更加经济的目的。vGPU有不同类型的配置文件使用,包含K120Q,K220Q,K140Q,K240Q,K160Q,K260Q,K180Q,K280Q型号,应用程序对于它们也都已经加入了认证的列表。

vDGA

是指Virtual Dedicated Graphics Acceleration(vDGA),是 VMware Horizon View 提供的专有硬件图形加速功能,用于为需要独立GPU的使用情形提供高端工作站显卡的用户使用场景。使用vDGA时,利用VMware DirectPathI/O将安装在底层主机中的图形适配器分配给虚拟机。将独立GPU资源分配给虚拟机从而让整个GPU专供该虚拟机使用。vDGA的实施成本较高,但与单台高端工作站相比,能够降低成本。每台主机的虚拟机数量受限于该服务器中PCIe x16插槽的数量。现在已有配备多达4个PCIe x16插槽的服务器硬件,并且机架中也有用于高端GPU的空间。有些刀片服务器机箱硬件供应商还提供能够支持多达8个GPU的“侧插”式扩展单元。使用vDGA时,在虚拟机中将使用来自GPU供应商的驱动软件。

三种方式的使用场景如下图:

下一部分将介绍vGPU主要的技术参数

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