11 月 24 日消息，近日，麒麟軟件研發(fā)中心虛擬化技術(shù)研發(fā)團隊推出虛擬 GPU 方案 V2.0，該方案采用 vhost-user-gpu、3D 渲染同步優(yōu)化、基于動態(tài)數(shù)據(jù)的云桌面刷新等技術(shù)，將虛擬機 GPU 的 3D 渲染性能提升到后端 GPU 3D 渲染性能的 80% 以上。

麒麟軟件表示，該方案無需專業(yè)顯卡支持，通過消費級顯卡即可使虛擬機滿足圖像處理、平面設(shè)計、3D 建模以及游戲等場景的需求，同時可實現(xiàn) 1:N 的靈活性和隔離性，大大降低了用戶使用成本。

附麒麟軟件虛擬 GPU 方案 V2.0 版技術(shù)框圖：

據(jù)介紹，隨著云桌面技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，用戶在云桌面進行圖像處理、平面設(shè)計、3D 建模以及游戲等場景需求增多，這對云桌面的圖像渲染能力提出了越來越高的要求。

在 2022 年 5 月，麒麟軟件基于開源 virtio-gpu 半虛擬化顯卡技術(shù)和 api 轉(zhuǎn)發(fā)方案，開發(fā)了自己的虛擬 GPU 方案 V1.0。該方案對 virtio-gpu 虛擬顯卡進行了深度優(yōu)化，在有后端 GPU 支持的情況下，可將 virtio-gpu 的渲染性能提升到后端 GPU 性能的 60%（采用 glmark2 渲染基準測試）。

然而，與 GPU 硬件虛擬化方案相比，麒麟軟件虛擬 GPU 方案 V1.0 的渲染轉(zhuǎn)發(fā)過程開銷仍比較大，后端物理 GPU 沒能得到充分利用，損失近 40% 的渲染性能。針對該問題，對虛擬 GPU 方案進一步升級優(yōu)化，推出麒麟軟件虛擬 GPU 方案 V2.0，使得渲染過程中的性能損耗降低到兩成以內(nèi)，3D 綜合渲染性能可以達到后端 GPU 性能的八成以上。

麒麟軟件表示，GPU 方案 V2.0 采用新技術(shù)框架，使用 vhost-user-gpu 虛擬顯卡（基于 vhost-user 技術(shù)實現(xiàn)）替換了 V1.0 方案采用的 virtio-gpu 虛擬顯卡。vhost-user-gpu 虛擬顯卡無需經(jīng)由宿主機內(nèi)核 kvm 模塊和用戶態(tài)切換，可以通過共享內(nèi)存直接與虛擬機進行數(shù)據(jù)面通信，減少了大量的用戶態(tài)（vm exit 和 vm entry）切換開銷，V1.0 版本額外開銷更小，性能更好。

此外，GPU 方案 V2.0，還突破了渲染命令執(zhí)行實時監(jiān)聽技術(shù)與快速命令反饋技術(shù)，在渲染命令執(zhí)行過程中，實現(xiàn)實時監(jiān)聽，提升命令執(zhí)行監(jiān)聽精確度，減少物理 GPU 的空閑等待；在命令執(zhí)行完畢前，預(yù)先準備好反饋數(shù)據(jù)，提升反饋速度和減少反饋時間開銷。實現(xiàn)了由完整桌面刷新改為動態(tài)區(qū)域刷新，即只刷新桌面顯示數(shù)據(jù)有變化的區(qū)域，降低云桌面刷新時，讀取物理 GPU 中未變化圖像數(shù)據(jù)所造成的額外開銷。

為驗證方案效果，基于英特爾集顯、AMD RX 550 以及英偉達 RTX 2060 三種不同廠商的顯卡，以及 glmark2 和 gputest 兩種不同的基準測試程序?qū)?vhost-user-gpu 的 3d 渲染性能進行了測試，結(jié)果如下：

在 glmark2 基準測試下，vhost-user-gpu 在分別以三種不同類型的 GPU 作為后端渲染加速 GPU 的情況下，測試得分均達到甚至超過物理 GPU 的原始測試得分的 80%。

在 gputest 基準測試下，對比 vhost-user-gpu 與物理 GPU 在 7 個不同測試場景下的得分，結(jié)果顯示，在大多數(shù)情況下，優(yōu)化后的 vhost-user-gpu 的性能同樣可以達到物理 GPU 原始性能的 80% 以上。

此外，麒麟軟件虛擬化 GPU 方案 V2.0 還進行了廣泛的架構(gòu)適配和顯卡適配，在商用 x86、arm 架構(gòu)下，采用主流顯卡廠商 GPU 作為后端 GPU 時，該方案均能正常運行。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的麒麟软件虚拟 GPU 方案 V2.0 发布，3D 渲染性能提升至 80% 以上的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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