El proyecto virtio-nvgpu desarrolla un dispositivo virtio que permite acceder a la GPU NVIDIA desde sistemas invitados, ejecut\u00e1ndose bajo el hipervisor KVM, con una p\u00e9rdida m\u00ednima de rendimiento. Incluye un m\u00f3dulo del kernel que se carga en el sistema invitado y un dispositivo virtio que se ejecuta en el lado del entorno host. El c\u00f3digo del m\u00f3dulo del kernel est\u00e1 escrito en C y se distribuye bajo la licencia GPLv2, mientras que el c\u00f3digo del dispositivo virtio est\u00e1 escrito en Rust y se distribuye bajo la licencia Apache 2.0. <\/p>\n
Seg\u00fan estimaciones de los desarrolladores, la p\u00e9rdida de rendimiento al acceder a la GPU no supera el 2%. La alta velocidad de funcionamiento se logra gracias al redireccionamiento de las llamadas ioctl al controlador nativo de NVIDIA y al funcionamiento a nivel del ABI del controlador NVIDIA, sin traducci\u00f3n de las solicitudes a nivel de API. En el lado del sistema invitado se utilizan bibliotecas est\u00e1ndar y controladores de alto nivel de NVIDIA que funcionan en el espacio de usuario. <\/p>\n
En el sistema invitado se carga un m\u00f3dulo del n\u00facleo que proporciona los archivos de dispositivo \/dev\/nvidiactl, \/dev\/nvidia0\u2026N, \/dev\/nvidia-uvm y redirige las solicitudes ioctl() y mmap() a trav\u00e9s de virtqueue al controlador en el entorno host, que las pasa al controlador NVIDIA del host. Para eliminar los cambios de contexto entre el sistema host y la m\u00e1quina virtual, los buffers de comandos se reflejan (mmap) en la memoria compartida, accesible para el entorno host y la GPU. <\/p>\n
A diferencia del paso exclusivo de acceso a la GPU (VFIO Passthrough), el proyecto virtio-nvgpu proporciona acceso compartido a una GPU desde m\u00faltiples m\u00e1quinas virtuales<\/a>, y a diferencia de virtio-gpu (Venus, VirGL) opera a trav\u00e9s del paso del ABI al controlador NVIDIA, en lugar de a nivel de traducci\u00f3n de las APIs gr\u00e1ficas Vulkan y OpenGL. Las desventajas de virtio-nvgpu son la falta de una verdadera aislamiento basado en IOMMU (los sistemas invitados funcionan a trav\u00e9s del controlador host de NVIDIA y est\u00e1n limitados solo a la filtraci\u00f3n de llamadas ioctl) y la dependencia del ABI de los controladores NVIDIA (el ABI cambia en cada versi\u00f3n y requiere adaptaci\u00f3n de virtio-nvgpu). <\/p>\n Las capacidades de virtio-nvgpu son suficientes para renderizar, codificar video y realizar c\u00e1lculos utilizando las APIs Vulkan, OpenGL, NVENC y CUDA. Se menciona como el principal \u00e1mbito de aplicaci\u00f3n la creaci\u00f3n de servicios de juegos en la nube o estaciones de trabajo virtuales, donde un juego o aplicaci\u00f3n gr\u00e1fica se ejecuta en una m\u00e1quina virtual<\/a>, en la que se realiza la representaci\u00f3n, la codificaci\u00f3n de hardware del resultado utilizando NVENC y la transmisi\u00f3n de la salida al usuario remoto en forma de un flujo de video comprimido. \u041f\u0440\u043e\u0435\u043a\u0442 virtio-nvgpu \u0440\u0430\u0437\u0432\u0438\u0432\u0430\u0435\u0442 virtio-\u0443\u0441\u0442\u0440\u043e\u0439\u0441\u0442\u0432\u043e, \u043f\u043e\u0437\u0432\u043e\u043b\u044f\u044e\u0449\u0435\u0435 \u043f\u043e\u043b\u0443\u0447\u0438\u0442\u044c \u0434\u043e\u0441\u0442\u0443\u043f \u043a GPU NVIDIA \u0438\u0437 \u0433\u043e\u0441\u0442\u0435\u0432\u044b\u0445 \u0441\u0438\u0441\u0442\u0435\u043c, \u0437\u0430\u043f\u0443\u0449\u0435\u043d\u043d\u044b\u0445 \u043f\u043e\u0434 \u0443\u043f\u0440\u0430\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u0435\u043c \u0433\u0438\u043f\u0435\u0440\u0432\u0438\u0437\u043e\u0440\u0430 KVM, \u0441 \u043c\u0438\u043d\u0438\u043c\u0430\u043b\u044c\u043d\u043e\u0439 \u043f\u043e\u0442\u0435\u0440\u0435\u0439 \u043f\u0440\u043e\u0438\u0437\u0432\u043e\u0434\u0438\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e\u0441\u0442\u0438. \u0412 \u0441\u043e\u0441\u0442\u0430\u0432 \u0432\u0445\u043e\u0434\u0438\u0442 \u043c\u043e\u0434\u0443\u043b\u044c \u044f\u0434\u0440\u0430, \u0437\u0430\u0433\u0440\u0443\u0436\u0430\u0435\u043c\u044b\u0439 \u0432 \u0433\u043e\u0441\u0442\u0435\u0432\u043e\u0439 \u0441\u0438\u0441\u0442\u0435\u043c\u0435 \u0438 virtio-\u0443\u0441\u0442\u0440\u043e\u0439\u0441\u0442\u0432\u043e, \u0432\u044b\u043f\u043e\u043b\u043d\u044f\u0435\u043c\u043e\u0435 \u043d\u0430 \u0441\u0442\u043e\u0440\u043e\u043d\u0435 \u0445\u043e\u0441\u0442-\u043e\u043a\u0440\u0443\u0436\u0435\u043d\u0438\u044f. \u041a\u043e\u0434 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