VMware虚拟显卡的发展历程

    作者:课课家教育2016-04-18 17:34:11

      Virtual Desktop Infrastructure,即虚拟桌面基础架构也称为VDI,它不是给每个用户都配置一台运行Windows XP或Vista(后文统称为WindowsXP)的桌面PC,而是通过在数据中心的服务器运行WindowsXP,将你的桌面进行虚拟化。用户通过来自客户端设备(客户机或是家用PC)的客户计算协议与虚拟桌面进行连接,用户访问他们的桌面就像是访问传统的本地安装桌面一样。

      VDI越来越热络,部署也越来越广泛,但有一个问题一直困扰着虚拟桌面:虚拟显卡的处理能力。

      这个困扰导致VDI曾经很长一段时间只能适用于一般的办公解决方案部署,符合不了对于高清/图形密集应用的VDI需求,因此虚拟化厂商一直都在努力想要解决这个问题,时至今日,在硬件厂商的配合下,曙光渐露。

      Vmware虚拟显卡的发展历程:

      1.初代3D虚拟显卡:Software3D

      VDI部署在高性能较高的x86服务器之上,但无论性能多高,这些服务器默认都只带一块性能极其普通的、显存只有8MBor16MB的板载显卡,靠这种显卡来负担起普通图形密集应用的需求,别说大量的虚拟桌面,连一个虚拟桌面都不可能。即使如此,VMware还是带来了Software3D。

      在当时硬件资源支持不上的情况下,想出办法通过软件来解决,Software3D的基本原理就是将虚拟机对显卡的3D图形处理需求交由CPU来运算处理,即使3D处理能力仍然很低,但走出了从无到有的第一步。

      Software3D可以支持较低的DirectX和OpenGL的处理需求,例如1080P高清播放/AeroUI效果等。

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      2.进阶3D虚拟显卡:vSGA(VirtualSharedGraphicsAcceleration)

      vSGA可以通过安装在每台ESXi主机上的专业物理GPU来为虚拟桌面提供硬件加速3D图形的能力。

      vSGA是View5.2开始引入的技术,提供了较高性能的图形处理能力,由于与Software3D同样使用VMwareSVGA3D驱动,得以保持最大限度的兼容性和可迁移性,vSGA支持DirectXv9和OpenGL2.1的应用需求,开始能够承担一些轻量级的3D和CAD工作负载。

      vSGA对于需要比普通显卡需求更高一级的VDI用户是一个很好的解决方案。

      vSGA支持的物理GPU有:

      AMD

      FireProS7000/S9000/S10000

      FireProv7800P/V9800P

      NVIDIA

      NvidiaGRIDK1

      NvidiaGRIDK2

      NvidiaQuadro4000

      NvidiaQuadro5000

      NvidiaQuadro6000

      NvidiaTeslaM2070Q

      3.情义难两全的vDGA(VirtualDirectGraphicsAcceleration)

      vDGA就将vSphere中的硬件直通(DirectPassThrough)技术引入到VDI桌面中,由View5.3开始正式提供支持。

      vDGA通过为每个虚拟桌面配备一个专用的专业物理GPU,向VDI用户提供了真正的高端工作站级3D图形处理性能。

      但vDGA的优缺点也非常明显,优点:实现真正的高端图形工作站级的虚拟桌面。缺点:由于vDGA需要将虚拟桌面与专用物理GPU进行1比1配比,因此成本较高昂,受物理限制能够实现此类虚拟桌面的数量非常有限,而且由于使用了DirectPathI/O分配绑定,因此vDGA虚拟桌面不能支持vMotion、DRS和HA等虚拟化特性。

      vDGA支持的物理GPU有:

      AMD

      FireProS7000/S9000/S10000

      FireProv7800P/V9800P

      NVIDIA

      NvidiaGRIDK1

      NvidiaGRIDK2

      NvidiaQuadroK2000

      NvidiaQuadroK4000

      NvidiaQuadroK5000

      NvidiaQuadroK6000

      NvidiaQuadro1000M

      NvidiaQuadro2000

      NvidiaQuadro3000M

      NvidiaQuadro4000

      NvidiaQuadro5000

      NvidiaQuadro6000

      NvidiaTeslaM2070Q

      三种虚拟显卡技术的对比与总结:

      那目前到底有没有一种能兼顾vSGA和vDGA两者优势的虚拟显卡技术呢?

      答案是:已经存在,它就是NVIDIA GRID VIRTUAL GPU(vGPU)NVIDIA网格虚拟GPU技术

      NVIDIA GRID vGPU是业界最先进的虚拟GPU硬件加速技术,可以在不影响高端图形体验的情况下,在多个虚拟桌面之间真正地实现共享GPU硬件加速。

      使用NVIDIAGRIDvGPU技术,每个物理GPU可以向多达8个用户配置GPU共享。

      NvidiaGRIDK1GPU加速卡集成了4个物理GPU,因此一张K1卡最多可以为32个虚拟桌面提供GPU硬件加速。

      NvidiaGRIDK2GPU加速卡集成了2个物理GPU,因此一张K2卡最多可以为16个虚拟桌面提供GPU硬件加速。

      可惜的是目前只有Citirx的XenServer/Xendesktop/Xenapp能够支持NVIDIAGRIDvGPU技术,

      而VMware据闻要等到2014年底才提供能够支持NVIDIAGRIDvGPU的技术预览版本,等到2015年上半年才能提供正式支持的版本,目前看来VMware在这方面大大落后于主要竞争对手啊,希望正式支持版本发布的时候能为大家带来惊喜吧。

      最后,附上一张VDI厂商的虚拟显卡实现情况表给大家参考,从表中可以看出目前citrix在虚拟显卡技术方面确实走在了领先的位置:

     

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