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功能原理:VGPU功能原理

更新时间:2023-01-05
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所属模块
适用版本 通用
VGPU功能原理
虚拟机 VGPU 功能模块可分为底层虚拟化和上层虚拟机两部分:
a.在虚拟化层(超融合架构)内置 NVIDIA 提供的 vGPU 管理组件,负责将底层物理显卡的 GPU 核心切分成多个虚拟 GPU 硬件,同时 VMP 管理组件,做上层的逻辑判断,通过自动调用 NVIDIA 的 API 完成对应显卡调用、异常处理等操作,简化 NVIDIA 原本提供的繁杂操作;
b.虚拟机安装对应的显卡驱动保证虚拟显卡工作正常。

【知识补充】
显卡核心、显卡切分概念解释:
显卡核心:即 GPU,显卡中负责承载图形计算的部分,普通显卡一般只有一个 GPU 核心,高端显卡在一块显卡上有多个显卡核心,每个核心各自有独立显存,如 M10 显卡就有 4 个显卡核心,如下图显卡切分:
vGPU 的实现方式,将单颗核心切分成多个 vGPU 提供给不同虚拟机使用,但这里切分的实际是显卡核心的显存,显卡核心的计算能力是共享的。由于 NVIDIA 目前 vGPU 技术的限制,现阶段只能实现对显存的等值切分,因此一个显卡核心只能虚拟出一种型号的 vGPU。当显卡核心上最后一台虚拟机关机时,会清理掉该核心上切分过的显卡类型,即重新初始化该显卡核心,以供下次使用。
无影响
VGPU方案,从5.3.3版本开始支持,
传统 2D 云桌面无显卡支持,要运行 DX 和 OpenGL 的 3D 应用只能通过 CPU模拟,从而经常面对性能低、兼容性差、色彩失真、CPU 负载高等问题。传统的使用物理机的图形设计场景,低性能设计 PC、高性能图形工作站必须同时采购,之间资源无法复用,显卡选购亦无法评估,低性能显卡目前处理小几十兆图纸没问题,日后业务发展要处理大几百兆甚至几 G 的图纸,可能就没法满足,只能重新采购,而初期采购高性能显卡,则又会面临性能利用不充分浪费问题,因此硬件扩展性差。
VGPU 功能,主要适用于以下场景:
1、win10 办公、上网、看视频普通办公场景;
2、企业 2D 制图场景;
3、企业 3D 设计、图形工作站设计类场景;
4、3D 教学、实训室场景。

优势:
1. 灵活:GPU 资源池化,能支持不同的显卡切分模式,硬件复用灵活,可适应客户不同需求场景, 比如白天跑办公,晚上跑图形工作站;
2. 高效:对显卡的核心进行切分,提高核心的利用率;
3. 易使用:操作简单,易于使用。可直观看到显卡的使用状态;
4. 可视化:动态监控显卡资源,为后续硬件扩容提供参考,促进合理化投资
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