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[导读]〇、本文写作背景大约2年前,在腾讯内网,笔者和很多同事讨论了GPU虚拟化的现状和问题。从那以后,出现了一些新的研究方向,并且,有些业界变化,可能会彻底颠覆掉原来的一些论断。但这里并不是要重新介绍完整的GPU虚拟化的方案谱系。而是,我们将聚焦在英伟达GPUCUDA计算领域,介绍下我...

〇、本文写作背景

大约 2 年前,在腾讯内网,笔者和很多同事讨论了 GPU 虚拟化的现状和问题。从那以后,出现了一些新的研究方向,并且,有些业界变化,可能会彻底颠覆掉原来的一些论断。

但这里并不是要重新介绍完整的 GPU 虚拟化的方案谱系。而是,我们将聚焦在英伟达 GPU CUDA 计算领域,介绍下我们最新的技术突破 qGPU,以及它的意义究竟是什么。关于 GPU 虚拟化的历史性介绍,我将直接摘抄当时的讨论。

这也不是一篇介绍 TKE qGPU 产品特性的文章。而是,我们将潜入到前所未有的深度,去探索 GPU 调度和 QoS 的本质。本文也不是巨细靡遗的系统性探索,但你可以在这里看到别处不曾出现过的知识。

本文涉及对一些厂商的推测性技术介绍,不保证准确性。

一、术语介绍

GPU ————— Graphics Processing Unit,显卡

CUDA ———— Compute Unified Device Architecture,英伟达 2006 年推出的计算 API

VT/VT-x/VT-d — Intel Virtualization Technology。-x 表示 x86 CPU,-d 表示 Device。

SVM ————— AMD Secure Virtual Machine。AMD 的等价于 Intel VT-x 的技术。

EPT ————— Extended Page Table,Intel 的 CPU 虚拟化中的页表虚拟化硬件支持。

NPT ————— Nested Page Table,AMD 的等价于 Intel EPT 的技术。

SR-IOV ——— Single Root I/O Virtualization。PCI-SIG 2007 年推出的 PCIe 虚拟化技术。

PF ————— Physical Function,亦即物理卡

VF ————— Virtual Function,亦即 SR-IOV 的虚拟 PCIe 设备

MMIO ——— Memory Mapped I/O。设备上的寄存器或存储,CPU 以内存读写指令来访问。

CSR ———— Control
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