一文读懂 GPU 虚拟化、显卡直通和 GPU 云桌面

在虚拟桌面场景中，很多行业都需要用到 3D 图形设计，如建筑、汽车、船舶、飞机、动漫设计等，3D 设计需要消耗大量的运算资源，应用 GPU (Graphics Processing Unit) 可以大大加速 3D 渲染的速度，提高 3D 设计的效率。

GPU 虚拟化技术

基于显卡虚拟化、显卡直通等多种云桌面 GPU 虚拟化技术，并针对具体客户桌面云使用场景和需求，采用不同的解决方案，以满足从视频播放、简单 AutoCAD 图形设计，到 CATIA、大型游戏、Revit 等中高端使用需求。

显卡直通技术

GPU Pass-through 方案，即 GPU 透传或直通方案，就是将主机的多块物理 GPU 按照一比一的比例分配给此主机上运行的虚拟桌面。此模式下，物理 GPU 被指派给每个虚拟桌面用户。该方式避免了 GPU 共享模式带来的抽象层开销，最大限度的提升虚拟化 GPU 性能体验。

基于硬件加速技

传统云桌面方案使用 CPU 做桌面音视频内容的编码，对于视频的支持效果较差，视频播放会严重影响其他用户的在线体验，同时降低单服务器的并发支持能力。

把 GPU 编码技术引入云桌面产品，服务器采用 CPU+GPU 的融合技术。CPU 和 GPU 各有所长，视频编解码中涉及到多种类型的操作，因此需要将 CPU 和 GPU 结合使用，CPU 负责支撑用户的桌面上面的应用程序，GPU 负责视频编码，以达到最佳的效果。GPU 编码功能遵循以下几个原则：

1.尽可能地将任务并行化，同时在 CPU 和 GPU 上并行地处理。

因为 GPU 与计算机主存的交换速度很慢，因此要尽量减少 GPU 与主存的数据交换，将数据尽可能地留在 GPU 中进行计算而不是反复读写。

2.尽可能地将计算任务交给 GPU 来做，减轻 CPU 的计算量。

3.专注于GPU 云桌面体验优化，通过硬件加速技术、GPU 虚拟化技术、流化桌面传输技术，增加单台服务器承载桌面的并发能力。

随着云桌面技术的不断突破与创新，GPU 虚拟化技术支持显卡虚拟化和显卡直通两种模式，适用于大型 3D 应用，图像渲染、4K 高清视频播放等场景。搭载 GPU 技术的云桌面方案，可以将图像的处理能力提升 70%，用专业的云桌面技术为客户提供优质的使用体验。