2019年12月，中國電子旗下天津麒麟和中標軟件強強整合，打造中國操作系統(tǒng)新旗艦，作為操作系統(tǒng)的國家隊，麒麟軟件不忘打造中國操作系統(tǒng)核心力量的初心，國產操作系統(tǒng)是網信生態(tài)的根基，處于整個生態(tài)產業(yè)鏈的核心位置。作為國產操作系統(tǒng)的領頭雁，麒麟軟件在開拓國產生態(tài)的道路上，與伙伴緊密協(xié)同，打造開放共贏的生態(tài)體系。

  在當前GPU大廠不開源核外包、不支持國產CPU架構的背景下，VirtIO-GPU給開源社區(qū)帶了新的曙光，在多種優(yōu)化手段后，銀河麒麟操作系統(tǒng)虛擬機中的3D渲染性能在國產CPU平臺飛騰、鯤鵬、海光、龍芯上均有大幅提升，這使得云端高性能辦公正在逐步成為現(xiàn)實。

  目前成熟的GPU虛擬化方案主要有：軟件模擬GPU、GPU分片虛擬化、API轉發(fā)等。麒麟軟件虛擬GPU優(yōu)化方案采用API轉發(fā)方案的VirtIO-GPU虛擬化技術，VirtIO-GPU在有后端GPU硬件渲染情況下，客戶機系統(tǒng)中圖形3D性能大幅提升，在網頁瀏覽、視頻播放、文件辦公等場景大幅提升了使用體驗，大幅降低CPU使用率。目前已經從未優(yōu)化的5%左右效率穩(wěn)定提升到優(yōu)化后的60%以上。 在Unigine Valley測試中，深度優(yōu)化性能相比初步優(yōu)化時(有GPU后端渲染)的2.5%提升至81%。

  Glmark2測試性能效率提升到60%以上

  采用VirtIO-GPU虛擬化技術的云桌面場景中運行大型3D游戲、高清視頻編解碼等變成現(xiàn)實，且能夠兼顧1：N的靈活性和隔離性。優(yōu)化后的場景可在不降低客戶圖形顯示加速性能的前提下，租戶數(shù)量提升一倍，大幅降低了客戶成本。

  多虛擬機共享后端GPU時租戶數(shù)量提升一倍

  方案介紹

  圖：VirtIO-GPU 云桌面技術�？蚣�

  在開源技術基礎上，麒麟軟件研發(fā)團隊引入零拷貝技術和新的虛擬機顯示器刷新加速模塊，并且在命令轉發(fā)、狀態(tài)同步邏輯等進行了深度優(yōu)化。

  圖形資源支持零拷貝

  目前對于同一資源，虛擬機側的VirtIO-GPU前端驅動與宿主機側的后端設備均有各自的副本，為了保持二者之間的數(shù)據(jù)同步，因而需要頻繁且大規(guī)模的內存復制。通過引入零拷貝技術，VirtIO-GPU前端驅動和后端設備可共享同一資源實例，從而避免了內存復制，大大降低了VirtIO-GPU渲染指令的路徑延時，提高了渲染效率，并在一定程度上減少了對CPU資源的占用。

  前后端更加高效的狀態(tài)同步

  對VirtIO-GPU設備與物理GPU之間的命令轉發(fā)、狀態(tài)同步邏輯進行了深度優(yōu)化。經測試，在極端情況下，二者之間的狀態(tài)同步延遲時間比之前降低約100倍，這極大的縮短了VirtIO-GPU渲染指令的執(zhí)行時間，提高了響應速度。

  顯示畫面的刷新更加實時

  引入了新的虛擬機顯示器刷新加速模塊，可支持將VirtIO-GPU等虛擬顯卡的輸出畫面更加及時的刷新到各種虛擬顯示器中，因而具有更好的實時性，可有效減少用戶側圖像畫面的延遲。