使用离散设备分配部署图形设备

项目
05/20/2024
适用于:

✅ Windows Server 2025, ✅ Windows Server 2022, ✅ Windows Server 2019, ✅ Windows Server 2016, ✅ Azure Local, versions 23H2 and 22H2

了解如何使用离散设备分配 (DDA) 并通过 PowerShell 将整个 PCIe 设备传递给虚拟机 (VM)。这样做可以从 VM 内部以高性能方式访问 NVMe 存储或图形卡等设备，同时能够应用设备本机驱动程序。有关工作设备和可能的安全影响的详细信息，请参阅使用离散设备分配规划设备部署。

本文将引导你完成将设备与 DDA 配合使用的步骤：

为 DDA 配置 VM
从主机分区中卸载设备
将设备分配到来宾 VM

先决条件

使用 DDA 部署图形设备之前，需具备以下对象。

运行 Windows Server 2016 或更高版本的 Hyper-V 主机。
运行以下某一操作系统的 VM：
- Windows Server 2016 或更高版本。
- Windows 10 或更高版本。
查看规划使用离散设备分配的设备部署，以确保硬件与 DDA 兼容。
- 运行 SurveyDDA.ps1 PowerShell 脚本以确定服务器是否配置正确。此脚本还可显示通过使用离散设备分配可进行传递的设备。
Hyper-V 主机的管理权限。
（可选）虽然并非必需，但如果未启用或支持单根 I/O 虚拟化 (SR-IOV)，则在使用 DDA 来部署图形设备时可能会出现问题。

为 DDA 配置 VM

该解决方案的第一步是解决 VM 的 DDA 限制。

以管理员身份登录到 Hyper-V 主机。
打开提升的 PowerShell 命令提示符。
使用以下 PowerShell cmdlet 配置 VM 的 Automatic Stop Action，以启用 TurnOff：
```
Set-VM -Name VMName -AutomaticStopAction TurnOff
```

图形设备的 VM 准备

如果以某种方式配置虚拟机，某些硬件的性能会更好。有关你的硬件是否需要以下配置的详细信息，请联系硬件供应商。有关详细信息，请参阅使用离散设备分配规划设备部署和这篇博客文章。

使用以下 cmdlet 在 CPU 上启用写入组合：

Set-VM -GuestControlledCacheTypes $true -VMName VMName

使用以下 cmdlet 配置 32 位内存映射 I/O (MMIO) 空间：
```
Set-VM -LowMemoryMappedIoSpace 3Gb -VMName VMName
```
使用以下 cmdlet 配置 32 位以上 MMIO 空间：
```
Set-VM -HighMemoryMappedIoSpace 33280Mb -VMName VMName
```
提示

显示的 MMIO 空间值是为使用单个 GPU 进行实验而设置的合理值。如果在启动 VM 后，设备报告与资源不足相关的错误，则可能需要修改这些值。有关如何精确计算 MMIO 需求的详细信息，请参阅使用离散设备分配规划设备部署。

从主机分区中卸载设备

按照本部分中的说明从主机分区中卸载设备。

安装分区驱动程序（可选）

DDA 使硬件供应商能够为其设备提供安全缓解驱动程序。此驱动程序与安装在来宾 VM 中的设备驱动程序不同。是否提供此驱动程序由硬件供应商自行决定。但是，如果他们提供了驱动程序，则请在从主机分区卸载此设备之前安装该驱动程序。请联系硬件供应商，了解他们是否有缓解驱动程序。

如果未提供分区驱动程序，则在卸载过程中必须使用 -Force 选项来绕过安全警告。有关安全影响的详细信息，请参阅使用离散设备分配规划设备部署。

查找设备的位置路径

需要 PCI 位置路径才能从主机中卸载和装载设备。示例位置路径如下所示：PCIROOT(20)#PCI(0300)#PCI(0000)#PCI(0800)#PCI(0000)。有关查找位置路径的详细信息，请参阅使用离散设备分配规划设备部署。

禁用设备

使用设备管理器或 PowerShell，确保设备已禁用。

卸载设备

你是否必须使用 -Force 选项取决于供应商是否提供了缓解驱动程序，如下所示：

如果已安装缓解驱动程序，请使用以下 cmdlet：

Dismount-VMHostAssignableDevice -LocationPath $locationPath

如果未安装缓解驱动程序，请使用以下 cmdlet：

Dismount-VMHostAssignableDevice -Force -LocationPath $locationPath

将设备分配到来宾 VM

最后一步是告知 Hyper-V VM 应有权访问设备。指定 VM 的位置路径和名称。

Add-VMAssignableDevice -LocationPath $locationPath -VMName VMName

在 VM 上完成任务

设备成功装载到 VM 中后，现在可以启动该 VM 并与设备进行交互，就像在裸机系统上运行时一样。你现在可以在 VM 中安装硬件供应商的驱动程序，并且应用程序能够看到该硬件。可以通过在来宾 VM 中打开设备管理器并看到硬件可用来验证这一点。

删除设备并将其返回到主机

如果要将设备恢复为其原始状态，则需要停止 VM 并发出以下命令：

# Remove the device from the VM
Remove-VMAssignableDevice -LocationPath $locationPath -VMName VMName

# Mount the device back in the host
Mount-VMHostAssignableDevice -LocationPath $locationPath

然后，可以在设备管理器中重新启用设备，主机操作系统将能够再次与设备进行交互。

示例 - 将 GPU 装载到 VM

此示例使用 PowerShell 配置名为 ddatest1 的虚拟机，以获取制造商 NVIDIA 提供的第一个 GPU，并将其分配到虚拟机中。

# Configure the VM for a Discrete Device Assignment
$vm = "ddatest1"
# Set automatic stop action to TurnOff
Set-VM -Name $vm -AutomaticStopAction TurnOff
# Enable Write-Combining on the CPU
Set-VM -GuestControlledCacheTypes $true -VMName $vm
# Configure 32 bit MMIO space
Set-VM -LowMemoryMappedIoSpace 3Gb -VMName $vm
# Configure Greater than 32 bit MMIO space
Set-VM -HighMemoryMappedIoSpace 33280Mb -VMName $vm

# Find the Location Path and disable the Device
# Enumerate all PNP Devices on the system
$pnpdevs = Get-PnpDevice -presentOnly
# Select only those devices that are Display devices manufactured by NVIDIA
$gpudevs = $pnpdevs | Where-Object {$_.Class -like "Display" -and $_.Manufacturer -like "NVIDIA"}
# Select the location path of the first device that's available to be dismounted by the host.
$locationPath = ($gpudevs | Get-PnpDeviceProperty DEVPKEY_Device_LocationPaths).data[0]
# Disable the PNP Device
Disable-PnpDevice -InstanceId $gpudevs[0].InstanceId

# Dismount the Device from the Host
Dismount-VMHostAssignableDevice -Force -LocationPath $locationPath

# Assign the device to the guest VM.
Add-VMAssignableDevice -LocationPath $locationPath -VMName $vm

排查装载 GPU 时出现的问题

如果将 GPU 传递到 VM，但远程桌面服务或应用程序无法识别此 GPU，则请检查是否存在以下常见问题。

请务必安装 GPU 供应商的最新版本的受支持驱动程序，并确保此驱动程序未报告任何错误。可以通过在“设备管理器”中检查设备状态来完成此操作。
确保你的设备在虚拟机中分配了足够的 MMIO 空间。有关详细信息，请参阅 MMIO 空间。
确保你使用的是供应商支持在此配置中使用的 GPU。例如，在传递到 VM 的情况下，一些供应商会阻止其消费级显卡在这种情况下运行。
确保应用程序支持在 VM 中运行，并且确保应用程序支持 GPU 及其关联的驱动程序。某些应用程序具有 GPU 和环境的允许列表。
如果你在来宾上使用远程桌面会话主机角色或 Windows Multipoint 服务，则必须确保将特定组策略项设置为允许使用默认 GPU。使用应用于来宾（或来宾上的本地组策略编辑器）的组策略对象。导航到以下组策略项：

“计算机配置”\“管理员模板”\“Windows 组件”\“远程桌面服务”\“远程桌面会话主机”\“远程会话环境”\“针对所有远程桌面服务会话使用硬件图形适配器”。

将“组策略”值设为已启用，然后在应用此策略后重新启动 VM。

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