千呼萬喚始出來，期待已久的新一代基于硬件的圖形虛擬化顯卡相繼隆重登場(chǎng)了。作為業(yè)界***的顯卡廠商AMD、NVIDIA亦推出了自己的虛擬化顯卡，其各自的旗艦產(chǎn)品FirePro S7150x2與NVIDIA M60更是受到了市場(chǎng)的熱捧。兩大廠商也一致表示，其虛擬化顯卡可為虛擬機(jī)桌面基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境提供理想的工作站級(jí)圖形性能。果真是這樣嗎？正好筆者有幸參與了FirePro S7150x2與NVIDIA M60的測(cè)試活動(dòng)，究竟誰優(yōu)誰劣，誰更適合在那些環(huán)境使用，下面小編就為大家一探究竟吧。

一、什么是FirePro S7150x2與NVIDIA M60

FirePro S7150x2與NVIDIA M60分別是AMD、NVIDIA廠商推出的服務(wù)器顯卡。其專為虛擬化環(huán)境而設(shè)計(jì)，可提供出色的圖形性能。該顯卡易于設(shè)置和管理，可組織物理服務(wù)器、設(shè)備移到數(shù)據(jù)中心，并輕松保護(hù)數(shù)據(jù)安全，從而提供簡(jiǎn)單、安全、高效的解決方案。

（1）參數(shù)上，如下圖所示：

（2）原理上，如下圖所示：

AMD Multiuser GPU工作方式

AMD FirePro S7150x2采用了SR-IOV標(biāo)準(zhǔn)，讓實(shí)體圖形卡FirePro S7150x2在PCIe總線上化身多個(gè)虛擬設(shè)備。然后硬件通過時(shí)分的方式，在32個(gè)虛擬環(huán)境間進(jìn)行循環(huán)切換，執(zhí)行運(yùn)算并向客戶機(jī)反饋結(jié)果。

AMD Multiuser GPU資源共享方法

AMD虛擬化技術(shù)將FirePro S7150x2顯卡Framebuffer切割成若干單元，每個(gè)Framebuffer單元與整個(gè)GPU Engines共同組合形成新的虛擬設(shè)備，然后直通給虛擬環(huán)境執(zhí)行運(yùn)算。此時(shí)，虛擬環(huán)境使用的是真實(shí)的物理顯卡，只不過Framebuffer小了一些。

AMD Multiuser GPU在虛擬環(huán)境中的部署方法

如下圖所示，通過直通方式將切割后的物理顯卡單元直接指配給虛擬機(jī)。

GRID vGPU工作方式

vGPU 管理器將 GPU 劃分為獨(dú)立的 vGPU 實(shí)例，這些實(shí)例會(huì)直接傳遞至安裝在虛擬機(jī)上的原生 NVIDIA 驅(qū)動(dòng)程序。當(dāng)用戶登錄到自己的虛擬機(jī)上并開始工作時(shí)，NVIDIA 驅(qū)動(dòng)程序會(huì)通過 Hypervisor 將命令發(fā)送至 vGPU 引擎，該引擎會(huì)對(duì)物理 GPU 所要處理的任務(wù)進(jìn)行調(diào)度，然后將結(jié)果發(fā)回至虛擬機(jī)。

GRID vGPU 資源共享方法

vGPU 管理器將 GPU 劃分為若干獨(dú)立 vGPU 實(shí)例，每個(gè)VGPU實(shí)例享有固定且專用的Framebuffer，并通過分時(shí)機(jī)制在其碎片時(shí)間中占用整個(gè)GPU Engines。

GRID vGPU在虛擬環(huán)境中的部署方法

如下圖所示：通過VGPU管理器，將劃分后的獨(dú)立VGPU實(shí)例指配給虛擬機(jī)。

S7150x2與NVIDIA M60對(duì)比總結(jié):

二、實(shí)際應(yīng)用測(cè)試

（1）測(cè)試工具

本次采用solidworks性能基準(zhǔn)測(cè)試。其主要通過模擬預(yù)裝的大型裝配體來實(shí)現(xiàn)軟件在安裝計(jì)算機(jī)上的表現(xiàn)。通過對(duì)大型模型打開、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、復(fù)制以及模型渲染、工程圖標(biāo)注等基本功能進(jìn)行模擬，來判斷計(jì)算機(jī)對(duì)于軟件安裝是否有壓力，也可以通過***的測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)來判斷該計(jì)算機(jī)硬件配置基礎(chǔ)是否符合軟件要求。預(yù)裝模型為三千級(jí)數(shù)量裝配體，滿足企業(yè)大部分大型裝配要求，并具備拓展開孔、陣列、標(biāo)準(zhǔn)件的功能，通過測(cè)試的計(jì)算機(jī)在實(shí)際中既具備了理論上流暢運(yùn)行軟件的能力。

（2）測(cè)試環(huán)境：

NVIDIA GRID M60可被VGPU管理器劃分為若干不同類型的VGPU實(shí)例，本次solidworks性能基準(zhǔn)測(cè)試分別測(cè)試了M60-8Q、M60-4Q、M60-2Q及M60-1Q專為圖形設(shè)計(jì)而劃分的實(shí)例的性能表現(xiàn)。

AMD Multiuser GPU S7150x2虛擬化顯卡可被切割成若干不同類型的微處理單元，本次solidworks性能基準(zhǔn)測(cè)試分別測(cè)試了S7150VF(8GB Framebuffer)、S7150VF(4GB Framebuffer)、S7150VF(2GB Framebuffer)及S7150VF(1GB Framebuffer)實(shí)例下的圖形性能表現(xiàn)。

⑶測(cè)試方法與結(jié)果對(duì)比

●測(cè)試結(jié)果衡量標(biāo)準(zhǔn)

通常情況下，測(cè)試數(shù)值越低越好。不過，只要滿足表格內(nèi)的要求就具備了理論上流暢運(yùn)行軟件的能力。

Solidworks基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果參考表

●測(cè)試方法

由于受條件限制，本次NVIDIA M60和AMD S7150x2虛擬化顯卡測(cè)試均采用單Physical GPU核心參與solidworks性能基準(zhǔn)測(cè)試，并做了如下分配：

***、將單核心8GB Framebuffer只分配給一個(gè)虛擬機(jī)

第二、將單核心8GB Framebuffer均等切割，分配給兩個(gè)虛擬機(jī)并同時(shí)做基準(zhǔn)測(cè)試

第三、將單核心8GB Framebuffe均等切割為四份，分配給四個(gè)虛擬機(jī)并同時(shí)做基準(zhǔn)測(cè)試

第四、將單核心8GB Framebuffe均等切割為八份，分配給四個(gè)虛擬機(jī)并同時(shí)做基準(zhǔn)測(cè)試

●測(cè)試結(jié)果分析

測(cè)試結(jié)果圖表

由于本次測(cè)試只考察不同圖卡對(duì)Solidworks大型轉(zhuǎn)配體性能的影響，因此我們只對(duì)測(cè)試結(jié)果圖表中的圖形、渲染、RealView、模擬做詳細(xì)分析。

圖形：指對(duì)圖形的各種操作，如：模型打開、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、復(fù)制以及工程圖標(biāo)注等

渲染：指圖形的真實(shí)效果，側(cè)重渲染的結(jié)果

RealView：圖形的真實(shí)效果，側(cè)重渲染過程

模擬：指對(duì)實(shí)體三維粒子空間效果檢查，如：干涉檢查、碰撞檢查、質(zhì)量檢查等

結(jié)果判定：

⑴在圖形操作與RealView，S7150x2明顯比NVIDIA GRID M60 性能更高。而在渲染與模擬中NVIDIA GRID M60比S7150x2性能要好。

⑵NVIDIA GRID M60通過純軟件的方式劃分與切換虛擬設(shè)備，而AMD S7150x2則完全采用硬件方式。硬件劃分與切換虛擬設(shè)備效率高，而軟件方式效率低，因此NVIDIA M60會(huì)出現(xiàn)測(cè)試階段性能高于生產(chǎn)，而S7150則測(cè)試階段與生產(chǎn)階段性能一模一樣。

⑶AMD虛擬化解決方案無需使用者授權(quán)，而NVIDIA Grid VGPU需要單獨(dú)購買license，以SOLIDWORKS軟件為例，如果只做圖形與Realview操作，則AMD FirePro S7150x2服務(wù)器GPU比NVIDIA M60性價(jià)比更高。

⑷NVIDIA M60實(shí)現(xiàn)劃分與切換虛擬設(shè)備的代碼為一千多行，而AMD S7150x2代碼則六七十行，而代碼越多漏洞會(huì)越多，因此AMD S7150安全性明顯高于NVIDIA M60

以上是小編以達(dá)索SOLIDWORKS軟件為基礎(chǔ)。為各位拋磚引玉，站在中立的角度為大家呈現(xiàn)的當(dāng)世最***兩款圖形虛擬化顯卡的對(duì)比測(cè)試，根據(jù)應(yīng)用行業(yè)軟件不同，虛擬圖卡性能表現(xiàn)也會(huì)有所不同，后續(xù)我們也會(huì)繼續(xù)按照各行業(yè)應(yīng)用為基礎(chǔ)，幫助大家更加客觀、全面的了解圖形虛擬化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和***趨勢(shì)，希望能對(duì)廣大讀者有所幫助！