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，其各自的旗艦產品FirePro S7150x2與NVIDIA M60更是受到了市場的熱捧。兩大廠商也一致表示，其虛擬化顯卡可為虛擬機桌面基礎設施環(huán)境提供理想的工作站級圖形性能。果真是這樣嗎？正好筆者有幸參與了FirePro S7150x2與NVIDIA M60的測試活動，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廠商推出的服務器顯卡。其專為虛擬化環(huán)境而設計，可提供出色的圖形性能。該顯卡易于設置和管理，可組織物理服務器、設備移到數(shù)據(jù)中心，并輕松保護數(shù)據(jù)安全，從而提供簡單、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標準，讓實體圖形卡FirePro S7150x2在PCIe總線上化身多個虛擬設備。然后硬件通過時分的方式，在32個虛擬環(huán)境間進行循環(huán)切換，執(zhí)行運算并向客戶機反饋結果。

AMD Multiuser GPU資源共享方法

AMD虛擬化技術將FirePro S7150x2顯卡Framebuffer切割成若干單元，每個Framebuffer單元與整個GPU Engines共同組合形成新的虛擬設備，然后直通給虛擬環(huán)境執(zhí)行運算。此時，虛擬環(huán)境使用的是真實的物理顯卡，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。

GRID vGPU工作方式

vGPU 管理器將 GPU 劃分為獨立的 vGPU 實例，這些實例會直接傳遞至安裝在虛擬機上的原生 NVIDIA 驅動程序。當用戶登錄到自己的虛擬機上并開始工作時，NVIDIA 驅動程序會通過 Hypervisor 將命令發(fā)送至 vGPU 引擎，該引擎會對物理 GPU 所要處理的任務進行調度，然后將結果發(fā)回至虛擬機。

GRID vGPU 資源共享方法

vGPU 管理器將 GPU 劃分為若干獨立 vGPU 實例，每個VGPU實例享有固定且專用的Framebuffer，并通過分時機制在其碎片時間中占用整個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，將劃分后的獨立VGPU實例指配給虛擬機。

S7150x2與NVIDIA M60對比總結:

二、實際應用測試

（1）測試工具

本次采用solidworks性能基準測試。其主要通過模擬預裝的大型裝配體來實現(xiàn)軟件在安裝計算機上的表現(xiàn)。通過對大型模型打開、移動、旋轉、復制以及模型渲染、工程圖標注等基本功能進行模擬，來判斷計算機對于軟件安裝是否有壓力，也可以通過***的測試結果數(shù)據(jù)來判斷該計算機硬件配置基礎是否符合軟件要求。預裝模型為三千級數(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、標準件的功能，通過測試的計算機在實際中既具備了理論上流暢運行軟件的能力。

（2）測試環(huán)境：

NVIDIA GRID M60可被VGPU管理器劃分為若干不同類型的VGPU實例，本次solidworks性能基準測試分別測試了M60-8Q、M60-4Q、M60-2Q及M60-1Q專為圖形設計而劃分的實例的性能表現(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性能基準測試分別測試了S7150VF(8GB Framebuffer)、S7150VF(4GB Framebuffer)、S7150VF(2GB Framebuffer)及S7150VF(1GB Framebuffer)實例下的圖形性能表現(xiàn)。

⑶測試方法與結果對比

●測試結果衡量標準

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

Solidworks基準測試結果參考表

●測試方法

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

***、將單核心8GB Framebuffer只分配給一個虛擬機

第二、將單核心8GB Framebuffer均等切割，分配給兩個虛擬機并同時做基準測試

第三、將單核心8GB Framebuffe均等切割為四份，分配給四個虛擬機并同時做基準測試

第四、將單核心8GB Framebuffe均等切割為八份，分配給四個虛擬機并同時做基準測試

●測試結果分析

測試結果圖表

由于本次測試只考察不同圖卡對Solidworks大型轉配體性能的影響，因此我們只對測試結果圖表中的圖形、渲染、RealView、模擬做詳細分析。

圖形：指對圖形的各種操作，如：模型打開、移動、旋轉、復制以及工程圖標注等

渲染：指圖形的真實效果，側重渲染的結果

RealView：圖形的真實效果，側重渲染過程

模擬：指對實體三維粒子空間效果檢查，如：干涉檢查、碰撞檢查、質量檢查等

結果判定：

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備，而AMD S7150x2則完全采用硬件方式。硬件劃分與切換虛擬設備效率高，而軟件方式效率低，因此NVIDIA M60會出現(xiàn)測試階段性能高于生產，而S7150則測試階段與生產階段性能一模一樣。

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

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

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