Le projet virtio-nvgpu d\u00e9veloppe un dispositif virtio permettant d'acc\u00e9der aux GPU NVIDIA depuis des syst\u00e8mes invit\u00e9s fonctionnant sous l'hyperviseur KVM, avec une perte de performance minime. Il comprend un module noyau charg\u00e9 dans le syst\u00e8me invit\u00e9 et un dispositif virtio ex\u00e9cut\u00e9 du c\u00f4t\u00e9 de l'environnement h\u00f4te. Le code du module noyau est \u00e9crit en C et distribu\u00e9 sous la licence GPLv2, tandis que le code du dispositif virtio est \u00e9crit en Rust et distribu\u00e9 sous la licence Apache 2.0. <\/p>\n
Selon les d\u00e9veloppeurs, la perte de performance lors de l'acc\u00e8s au GPU ne d\u00e9passe pas 2 %. Une grande rapidit\u00e9 est atteinte gr\u00e2ce au redirectionnement des appels ioctl vers le pilote natif NVIDIA et au fonctionnement au niveau de l'ABI du pilote NVIDIA, sans conversion des requ\u00eates au niveau de l'API. Du c\u00f4t\u00e9 du syst\u00e8me invit\u00e9, des biblioth\u00e8ques standard et des pilotes haut niveau NVIDIA, fonctionnant en espace utilisateur, sont utilis\u00e9s. <\/p>\n
Dans le syst\u00e8me invit\u00e9, un module noyau est charg\u00e9, fournissant les fichiers de p\u00e9riph\u00e9rique \/dev\/nvidiactl, \/dev\/nvidia0\u2026N, \/dev\/nvidia-uvm et relayant les appels ioctl() et mmap() via une file d'attente virtuelle au gestionnaire dans l'environnement h\u00f4te, qui les transmet au pilote h\u00f4te NVIDIA. Pour \u00e9viter les commutations de contexte entre le syst\u00e8me h\u00f4te et la machine virtuelle, les tampons de commandes sont mapp\u00e9s en m\u00e9moire partag\u00e9e, accessible \u00e0 l'environnement h\u00f4te et au GPU. <\/p>\n
Contrairement \u00e0 un acc\u00e8s exclusif au GPU (VFIO Passthrough), le projet virtio-nvgpu permet un acc\u00e8s partag\u00e9 \u00e0 un seul GPU depuis plusieurs machines virtuelles<\/a>, et contrairement \u00e0 virtio-gpu (Venus, VirGL), il fonctionne par le biais d'une conversion de l'ABI vers le pilote NVIDIA, et non au niveau de la conversion des API graphiques Vulkan et OpenGL. Les inconv\u00e9nients de virtio-nvgpu incluent l'absence d'une isolation compl\u00e8te bas\u00e9e sur l'IOMMU (les syst\u00e8mes invit\u00e9s fonctionnent via le pilote h\u00f4te NVIDIA et sont seulement limit\u00e9s \u00e0 la filtration des appels ioctl) et la d\u00e9pendance \u00e0 l'ABI des pilotes NVIDIA (l'ABI change \u00e0 chaque version et n\u00e9cessite une adaptation de virtio-nvgpu). <\/p>\n Les capacit\u00e9s de virtio-nvgpu sont suffisantes pour le rendu, l'encodage vid\u00e9o et le calcul via les API Vulkan, OpenGL, NVENC et CUDA. Le principal domaine d'application mentionn\u00e9 est la cr\u00e9ation de services de jeux cloud ou de postes de travail virtuels, dans lesquels un jeu ou une application graphique est lanc\u00e9 dans une machine virtuelle<\/a>, dans laquelle le rendu est effectu\u00e9, le codage mat\u00e9riel du r\u00e9sultat est r\u00e9alis\u00e9 via NVENC et la sortie est envoy\u00e9e \u00e0 l'utilisateur distant sous forme de flux vid\u00e9o compress\u00e9. \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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