規劃 Windows Server 中的 GPU 加速
本文介紹 Windows Server 中可用的圖形虛擬化功能。
使用 GPU 加速的時機
根據您的工作負載，您可能需要考慮使用 GPU 加速。 以下是您在選擇 GPU 加速之前應該考慮的事項：
- 應用程式和桌面遠端 (VDI/DaaS) 工作負載：如果您使用 Windows Server 建立應用程式或桌面遠端服務，請考慮您希望使用者執行的應用程式目錄。 某些類型的應用程式 (例如 CAD/CAM 應用程式、模擬應用程式、遊戲，以及轉譯/視覺效果應用程式) 高度依賴 3D 轉譯，來提供順暢的回應式互動。 大部分的客戶都認為，若要獲得這類應用程式的合理使用者體驗，GPU 是必要的。
- 遠端轉譯、編碼和視覺效果工作負載：這些圖形導向的工作負載往往高度依賴 GPU 的特殊化功能 (例如有效率的 3D 轉譯和畫面編碼/解碼)，以實現成本效益和輸送量目標。 啟用 GPU 的單一虛擬機器 (VM) 在執行此類工作負載時，其輸送量可能足以媲美多部僅配置 CPU 的虛擬機器。
- HPC 和 ML 工作負載：對於高度資料平行計算工作負載，例如高效能計算和機器學習模型定型或推斷，GPU 可以大幅縮短產生結果的時間、推斷時間和定型時間。 或者，在效能水準相當的情況下，它們可能比純 CPU 架構提供更優越的成本效益。 許多高效能運算 (HPC) 和機器學習架構都可以使用 GPU 加速；請考慮 GPU 加速是否能為您的特定工作負載帶來好處。
Windows Server 中的 GPU 虛擬化
GPU 虛擬化技術會在虛擬化環境中啟用 GPU 加速，通常是在虛擬機器內。 如果您的工作負載使用 Hyper-V 進行虛擬化，那麼您需要採用圖形虛擬化，以便從實體 GPU 向虛擬化應用程式或服務提供 GPU 加速。 不過，如果您的工作負載直接在實體 Windows Server 主機上執行，則您不需要圖形虛擬化；您的應用程式和服務已有權存取 GPU 功能，以及 Windows Server 中原生支援的 API。
下列圖形虛擬化技術可供 Windows Server 中的 Hyper-V VM 使用：
除了 VM 工作負載之外，Windows Server 也支援 Windows 容器內容器化工作負載的 GPU 加速。 如需詳細資訊，請參閱 Windows 容器中的 GPU 加速。
離散裝置指派 (DDA)
離散裝置指派 (DDA) 可讓您指派專供單一虛擬機器使用的一或多個實體 GPU。 在 DDA 部署中，虛擬化工作負載會在原生驅動程式上執行，而且通常可以完全存取 GPU 功能。 DDA 提供最高層級的應用程式相容性和潛在效能。 DDA 也可以為 Linux VM 提供 GPU 加速，但受限於支援。
DDA 部署只能加速少數虛擬機器，因為每個實體 GPU 最多只能為一部 VM 提供加速。 如果您要開發其架構支援共用虛擬機器的服務，請考慮每個 VM 裝載多個加速工作負載。 例如，如果您要建立遠端桌面服務解決方案，則可以使用 Windows Server 的多工作階段功能，在每個虛擬機器上託管多個使用者桌面，從而提高使用者規模。 這些使用者將能分享 GPU 加速的優勢。
如需詳細資訊，請參閱下列文章：
GPU 分割 (GPU-P)
從 Windows Server 2025 開始，GPU 分割可讓您與多部虛擬機器 (VM) 共用實體 GPU 裝置。 使用 GPU 資料分割或 GPU 虛擬化時，每個 VM 都會取得 GPU 的專用部分，而不是整個 GPU。
GPU 分割使用單一根 IO 虛擬化 (SR-IOV) 介面，為每個 VM 提供硬體支援的安全性界限與可預測的效能。 每個 VM 只能存取其專用的 GPU 資源，而安全硬體分割可防止其他 VM 未經授權存取。
若要了解有關 GPU 分割的更多資訊，請參閱以下文章：
比較 DDA 和 GPU 分割
規劃部署時，請考慮下列功能並支援圖形虛擬化技術之間的差異：
| 描述 | 離散裝置指派 | GPU 分割 |
|---|---|---|
| GPU 資源模型 | 僅限專用 | Partitioned |
| VM 密度 | 低 （一或多個 GPU 對一個 VM） | 高 (一或多個 GPU 對許多 VM) |
| 應用程式相容性 | 廠商提供的所有 GPU 功能 (DX 12、OpenGL、CUDA) | 廠商提供的所有 GPU 功能 (DX 12、OpenGL、CUDA) |
| AVC444 | 可透過群組原則使用 | 可透過群組原則使用 |
| GPU VRAM | 最多 GPU 支援的 VRAM | 單一分割區 GPU 支援的 VRAM 上限 |
| 客體中的 GPU 驅動程式 | GPU 廠商驅動程式 (NVIDIA、AMD、Intel) | GPU 廠商驅動程式 (NVIDIA、AMD、Intel) |