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，究竟誰優誰劣，誰更適合在那些環境使用，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、設備移到數據中心，并輕松保護數據安全，從而提供簡單、安全、高效的解決方案。

（1）參數上，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個虛擬環境間進行循環切換，執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，然后直通給虛擬環境執行運算。此時，虛擬環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軟件在安裝計算機上的表現。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***的測試結果數據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量裝配體，滿足企業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。

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。

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的當世最***兩款圖形虛擬化顯卡的對比測試，根據應用行業軟件不同，虛擬圖卡性能表現也會有所不同，后續我們也會繼續按照各行業應用為基礎，幫助大家更加客觀、全面的了解圖形虛擬化技術的發展現狀和***趨勢，希望能對廣大讀者有所幫助！