半岛综合体育官网60%到80%！麒麟软件虚拟GPU方案进一步提升3D渲染性能近日，麒麟软件研发中心虚拟化技术研发团队推出虚拟GPU方案V2．0，该方案采用vhost－user－gpu、3D渲染同步优化、基于动态数据的云桌面刷新等技术，将虚拟机GPU的3D渲染性能大幅提升到后端GPU 3D渲染性能的80％以上，无需专业显卡支持，通过消费级显卡即可使虚拟机满足图像处理、平面设计、3D建模以及游戏等场景的需求，同时可实现1：N的灵活性和隔离性，大大降低了用户使用成本。

　　随着云桌面技术的发展和广泛应用，用户在云桌面进行图像处理、平面设计、3D建模以及游戏等场景需求增多，这对云桌面的图像渲染能力提出了越来越高的要求。在2022年5月，麒麟软件基于开源virtio－gpu半虚拟化显卡技术和api转发方案，开发了自己的虚拟GPU方案V1．0。该方案对virtio－gpu虚拟显卡进行了深度优化，在有后端GPU支持的情况下，可将virtio－gpu的渲染性能提升到后端GPU性能的60％（采用glmark2渲染基准测试）。

　　然而，与GPU硬件虚拟化方案相比，麒麟软件虚拟GPU方案V1．0的渲染转发过程开销仍比较大，后端物理GPU没能得到充分利用，损失近40％的渲染性能。针对该问题，对虚拟GPU方案进一步升级优化，推出麒麟软件虚拟GPU方案V2．0，使得渲染过程中的性能损耗降低到两成以内半岛综合体育官方网站，3D综合渲染性能可以达到后端GPU性能的八成以上。

　　GPU方案V2．0采用新技术框架，使用vhost－user－gpu虚拟显卡（基于vhost－user技术实现）替换了V1．0方案采用的virtio－gpu虚拟显卡。vhost－user－gpu虚拟显卡无需经由宿主机内核kvm模块和用户态切换，可以通过共享内存直接与虚拟机进行数据面通信，减少了大量的用户态（vm exit和 vm entry）切换开销，V1．0版本额外开销更小，性能更好。

　　此外，GPU方案V2．0，还突破了渲染命令执行实时技术与快速命令反馈技术，在渲染命令执行过程中，实现实时，提升命令执行精确度，减少物理GPU的空闲等待；在命令执行完毕前，预先准备好反馈数据，提升反馈速度和减少反馈时间开销。实现了由完整桌面刷新改为动态区域刷新，即只刷新桌面显示数据有变化的区域，降低云桌面刷新时，读取物理GPU中未变化图像数据所造成的额外开销。

　　为验证方案效果，基于Intel集显、AMD RX550以及Nvidia RTX2060三种不同厂商的显卡，以及glmark2和gputest两种不同的基准测试程序对vhost－user－gpu的3d渲染性能进行了测试，结果如下：

　　在glmark2基准测试下，vhost－user－gpu在分别以三种不同类型的GPU作为后端渲染加速GPU的情况下，测试得分均达到甚至超过物理GPU的原始测试得分的80％。

　　在gputest基准测试下，对比vhost－user－gpu与物理GPU在7个不同测试场景下的得分，结果显示，在大多数情况下，优化后的vhost－user－gpu的性能同样可以达到物理GPU原始性能的80％以上。

　　此外，麒麟软件虚拟化GPU方案V2．0还进行了广泛的架构适配和显卡适配，在商用x86、arm架构下，采用主流显卡厂商GPU作为后端GPU时，该方案均能正常运行，进一步提升了麒麟软件虚拟GPU方案的商业竞争力。