Планирование ускорения GPU в Windows Server
Область применения: Windows Server 2025 (предварительная версия), Windows Server 2022, Windows Server 2016, Microsoft Hyper-V Server 2016, Windows Server 2019, Microsoft Hyper-V Server 2019
В этой статье представлены возможности виртуализации графики, доступные в Windows Server.
Когда следует использовать ускорение GPU
В зависимости от рабочей нагрузки может потребоваться рассмотреть ускорение GPU. Прежде чем выбирать ускорение GPU, следует рассмотреть следующее:
- Рабочие нагрузки удаленного взаимодействия приложений и компьютеров (VDI/DaaS): если вы создаете службу удаленного взаимодействия с приложением или настольным компьютером с помощью Windows Server, рассмотрите каталог приложений, которые вы ожидаете, что пользователи будут запускаться. Некоторые типы приложений, таких как приложения CAD/CAM, приложения моделирования, игры и визуализация приложений, полагаются на трехмерную отрисовку, чтобы обеспечить плавное и гибкое взаимодействие. Большинство клиентов считают графические процессоры необходимым для разумного взаимодействия с этими типами приложений.
- Удаленные рабочие нагрузки отрисовки, кодирования и визуализации. Эти графически ориентированные рабочие нагрузки, как правило, сильно зависят от специализированных возможностей GPU, таких как эффективная трехмерная отрисовка и декодирование кадров, чтобы достичь эффективности затрат и целей пропускной способности. Для такой рабочей нагрузки одна виртуальная машина с поддержкой GPU может соответствовать пропускной способности многих виртуальных машин, доступных только для ЦП.
- Рабочие нагрузки HPC и МАШИНного обучения: для высокопроизводительных вычислительных рабочих нагрузок с параллелизмом данных, таких как высокопроизводительные вычисления и обучение модели машинного обучения, графические процессоры могут значительно сократить время, чтобы получить результат, время вывода и время обучения. Кроме того, они могут предложить лучшую экономичность, чем архитектура только ЦП на сравнимом уровне производительности. Многие высокопроизводительные вычислительные ресурсы (HPC) и платформы машинного обучения могут использовать ускорение GPU; рассмотрите, может ли ускорение GPU использовать определенную рабочую нагрузку.
Виртуализация GPU в Windows Server
Технологии виртуализации GPU обеспечивают ускорение GPU в виртуализированной среде, как правило, в виртуальных машинах. Если рабочая нагрузка виртуализирована с помощью Hyper-V, необходимо использовать виртуализацию графики, чтобы обеспечить ускорение GPU от физического GPU к виртуализированным приложениям или службам. Однако если рабочая нагрузка выполняется непосредственно на физических узлах Windows Server, вам не требуется виртуализация графики; Приложения и службы уже имеют доступ к возможностям GPU и API, которые изначально поддерживаются в Windows Server.
Следующие технологии виртуализации графики доступны для виртуальных машин Hyper-V в Windows Server:
Помимо рабочих нагрузок виртуальных машин Windows Server также поддерживает ускорение контейнерных рабочих нагрузок в контейнерах Windows. Дополнительные сведения см. в разделе "Ускорение GPU" в контейнерах Windows.
Дискретное назначение устройства (DDA)
Дискретное назначение устройств (DDA) позволяет выделить один или несколько физических gpu на виртуальную машину. В развертывании DDA виртуализированные рабочие нагрузки выполняются на собственном драйвере и обычно имеют полный доступ к функциям GPU. DDA обеспечивает высокий уровень совместимости приложений и потенциальную производительность. DDA также может обеспечить ускорение GPU для виртуальных машин Linux, при условии поддержки.
Развертывание DDA может ускорить только ограниченное количество виртуальных машин, так как каждый физический GPU может обеспечить ускорение не более одной виртуальной машины. Если вы разрабатываете службу, архитектура которой поддерживает общие виртуальные машины, рассмотрите возможность размещения нескольких ускоренных рабочих нагрузок на виртуальную машину. Например, если вы создаете решение служб удаленных рабочих столов, вы можете улучшить масштаб пользователей с помощью возможностей нескольких сеансов Windows Server для размещения нескольких рабочих столов на каждой виртуальной машине. Эти пользователи совместно используют преимущества ускорения GPU.
Дополнительные сведения см. в следующих статьях:
- Планирование развертывания дискретного назначения устройств
- Развертывание графических устройств с использованием функции дискретного назначения устройств
Секционирование GPU (GPU-P)
Внимание
Секционирование GPU в Windows Server 2025 находится в предварительной версии. Эта информация относится к предварительному продукту, который может быть существенно изменен до выпуска. Корпорация Майкрософт не дает явных или подразумеваемых гарантий относительно предоставленных здесь сведений.
Начиная с Windows Server 2025, секционирование GPU позволяет совместно использовать физическое устройство GPU с несколькими виртуальными машинами (виртуальными машинами). Благодаря секционированию GPU или виртуализации GPU каждая виртуальная машина получает не весь GPU, а его выделенную часть.
Секционирование GPU использует интерфейс виртуализации единого корневого ввода-вывода (SR-IOV), который предоставляет аппаратно-поддерживаемую границу безопасности с прогнозируемой производительностью для каждой виртуальной машины. Каждая виртуальная машина может получить доступ только к ресурсам GPU, выделенным для них, и безопасное аппаратное секционирование предотвращает несанкционированный доступ к другим виртуальным машинам.
Дополнительные сведения о секционирования GPU см. в следующих статьях:
Сравнение секционирования DDA и GPU
При планировании развертывания рассмотрите следующие функциональные возможности и поддержку различий между технологиями виртуализации графики.
| Description | Дискретное назначение устройств | Секционирование GPU |
|---|---|---|
| Модель ресурсов GPU | Выделенный только | Partitioned |
| Плотность виртуальных машин | Низкий (один или несколько GPU на одну виртуальную машину) | Высокий (один или несколько gpu для многих виртуальных машин) |
| Совместимость приложений | Все возможности графического процессора, предоставляемое поставщиком (12 DX, OpenGL, CUDA). | Все возможности графического процессора, предоставляемое поставщиком (12 DX, OpenGL, CUDA). |
| AVC444 | Доступно с помощью групповой политики | Доступно с помощью групповой политики |
| Видеопамять графического процессора. | К видеопамяти, поддерживаемой графическим процессором. | До VRAM, поддерживаемого GPU для каждой секции |
| Драйвер графического процессора в гостевом режиме. | Драйвер поставщика GPU (NVIDIA, AMD, Intel) | Драйвер поставщика GPU (NVIDIA, AMD, Intel) |