vmware虚拟机使用独立显卡，vmware虚拟机与主机共用显卡吗

***：探讨了vmware虚拟机使用显卡的情况，主要聚焦于两个方面，一是vmware虚拟机使用独立显卡的相关问题，二是vmware虚拟机是否与主机共用显卡的疑问。这涉及到虚拟机在图形处理能力获取上的不同模式，对了解vmware虚拟机的硬件资源利用，特别是显卡资源的分配和使用有着重要意义，无论是在满足特定图形处理需求，还是在优化虚拟机整体性能方面。

《VMware虚拟机使用独立显卡：实现原理、配置方法与性能优化》

一、引言

在当今的计算机技术领域，虚拟机技术得到了广泛的应用，VMware作为一款流行的虚拟机软件，为用户提供了在一台物理主机上运行多个虚拟操作系统的能力，在很多场景下，如游戏测试、图形处理等，能否让虚拟机使用独立显卡成为了一个备受关注的问题，本文将深入探讨VMware虚拟机使用独立显卡的相关内容，包括其实现的原理、详细的配置方法以及性能优化的策略等。

二、VMware虚拟机使用独立显卡的实现原理

（一）虚拟机的图形处理机制

虚拟机中的图形处理最初是通过软件模拟来实现的，在这种模式下，虚拟机中的操作系统将图形指令发送给虚拟机软件（如VMware），VMware再通过自身的软件算法将这些指令转换为可以在主机显卡上执行的操作，这种方式在处理简单图形任务时可以满足需求，但对于复杂的图形处理，如3D游戏或专业图形设计软件，效率较低。

（二）直通技术

1、PCI - e设备直通

为了让虚拟机能够更好地利用独立显卡的性能，VMware引入了PCI - e设备直通技术，通过这种技术，主机的独立显卡可以直接被虚拟机访问，从硬件层面来看，这涉及到对主机PCI - e总线的管理和分配，当虚拟机需要使用独立显卡时，主机将独立显卡的PCI - e通道直接分配给虚拟机，使得虚拟机中的操作系统能够像直接在物理硬件上一样对显卡进行操作。

2、显存分配

在直通技术中，显存的分配也是一个关键部分，主机需要合理地将独立显卡的显存分配给虚拟机，这需要考虑主机自身对显卡资源的需求以及虚拟机中图形处理任务的规模，在一个用于游戏测试的虚拟机中，如果运行的是高分辨率、高画质的游戏，就需要分配足够的显存来保证游戏的流畅运行。

（三）GPU虚拟化

除了设备直通技术，GPU虚拟化也是实现虚拟机使用独立显卡的一种方式，GPU虚拟化将独立显卡的计算资源进行分割，使得多个虚拟机可以共享这些资源，这种方式在数据中心等多用户环境下较为适用，它通过在硬件和软件层面建立虚拟化层，将GPU的功能进行抽象，然后根据虚拟机的需求分配相应的计算能力、显存等资源。

三、VMware虚拟机使用独立显卡的配置方法

（一）硬件要求

1、主板支持

主机的主板需要支持PCI - e设备的直通功能，不同的主板厂商和型号在这方面的支持有所差异，一些高端的服务器主板通常具有较好的设备直通支持能力，而消费级主板可能需要特定的BIOS版本才能开启该功能。

2、独立显卡特性

所使用的独立显卡也需要满足一定的条件，一些较新的高端显卡在对虚拟机的支持上可能会更好，因为它们在硬件设计上可能考虑到了虚拟化相关的需求，NVIDIA的某些专业级显卡具有专门针对虚拟化环境优化的驱动程序。

（二）软件配置

1、VMware Workstation版本选择

要实现虚拟机使用独立显卡，需要选择合适版本的VMware Workstation，较新版本的VMware Workstation在对硬件的支持和功能上更加完善，VMware Workstation 16及以上版本在对PCI - e设备直通的支持上可能会有更好的兼容性和性能表现。

2、主机操作系统设置

（1）BIOS设置

进入主机的BIOS界面，找到与PCI - e设备相关的设置选项，需要将PCI - e设备的直通功能开启，具体的操作步骤因主板型号而异，在某些华硕主板上，需要在“Advanced”（高级）选项卡下找到“PCI - e Configuration”（PCI - e配置），然后将“PCI - e Passthrough”（PCI - e直通）设置为“Enabled”（启用）。

（2）操作系统驱动安装

确保主机操作系统安装了最新的显卡驱动程序，这不仅可以提高主机自身的图形性能，也有助于在虚拟机使用独立显卡时减少兼容性问题，对于NVIDIA显卡，可以从NVIDIA官方网站下载对应的驱动程序进行安装。

3、虚拟机设置

（1）创建虚拟机时的配置

在创建虚拟机时，需要选择合适的操作系统类型和版本，如果要在虚拟机中安装Windows 10操作系统以运行图形密集型应用，需要选择“Windows 10（64 - bit）”等正确的选项，在虚拟机的硬件设置中，要为虚拟机分配足够的内存、CPU核心等资源，以满足图形处理的需求。

（2）显卡直通设置

在VMware Workstation的虚拟机设置中，找到“硬件”选项卡下的“PCI设备”，可以看到主机上可用于直通的PCI - e设备，包括独立显卡，选择要直通给虚拟机的独立显卡，然后点击“确定”，需要注意的是，一旦将独立显卡直通给虚拟机，主机将无法再使用该显卡进行图形处理，除非将显卡重新分配回主机。

（3）虚拟机内部驱动安装

在虚拟机启动后，需要安装独立显卡的驱动程序，对于NVIDIA显卡，可以在虚拟机中再次下载并安装NVIDIA官方驱动，安装过程中可能会遇到一些兼容性问题，虚拟机可能会提示显卡驱动与操作系统不兼容，需要确保虚拟机的操作系统版本与显卡驱动版本匹配，并且可以尝试使用一些旧版本的驱动程序进行安装。

四、VMware虚拟机使用独立显卡的性能优化

（一）虚拟机资源分配优化

1、内存分配

合理的内存分配对于虚拟机使用独立显卡的性能至关重要，如果内存不足，虚拟机可能会频繁地与主机进行数据交换，从而影响图形处理的效率，在运行大型3D游戏的虚拟机中，如果游戏本身需要8GB的内存来流畅运行，除了为虚拟机分配8GB内存外，还应该考虑到虚拟机操作系统和其他后台程序的内存需求，可能需要为虚拟机分配12GB或更多的内存。

2、CPU核心分配

根据虚拟机中图形处理任务的复杂度，合理分配CPU核心，对于一些对CPU计算能力要求较高的图形处理任务，如实时渲染，需要为虚拟机分配足够多的CPU核心，在一个四核八线程的主机上，如果虚拟机中的图形处理任务主要是3D建模和渲染，可以为虚拟机分配4个CPU核心，以提高渲染速度。

（二）显卡驱动优化

1、驱动更新

定期更新独立显卡的驱动程序可以提高虚拟机的图形性能，显卡厂商会不断优化驱动程序，以提高对新游戏、新图形技术的支持能力，在虚拟机中，及时更新驱动程序可以修复一些已知的兼容性问题，提高显卡的运算效率，NVIDIA的Game - Ready驱动程序会针对新发布的游戏进行优化，在虚拟机中安装这些驱动程序可以提升游戏的帧率。

2、驱动设置调整

在虚拟机中安装好显卡驱动后，可以对驱动的一些参数进行调整，对于NVIDIA显卡，可以在NVIDIA控制面板中调整3D设置，可以将“垂直同步”设置为“关闭”，以提高游戏的帧率；将“纹理过滤 - 质量”设置为“高性能”，以加快纹理的加载速度。

（三）虚拟机操作系统优化

1、关闭不必要的服务

在虚拟机操作系统中，关闭一些不必要的服务可以释放系统资源，提高图形处理性能，在Windows操作系统中，可以关闭“Windows Update”（自动更新）服务，因为在虚拟机中自动更新可能会占用网络带宽和系统资源，也可以关闭一些后台自动运行的程序，如一些系统自带的工具软件等。

2、磁盘优化

对虚拟机的磁盘进行优化也可以提高性能，可以定期对虚拟机的磁盘进行碎片整理，以提高磁盘的读写速度，对于使用虚拟硬盘（VHD）的虚拟机，可以将虚拟硬盘存储在主机的高速磁盘分区上，如SSD分区，以加快虚拟机的启动速度和图形数据的加载速度。

五、VMware虚拟机使用独立显卡的应用场景与限制

（一）应用场景

1、游戏测试

游戏开发者可以利用虚拟机使用独立显卡的功能，在不同的操作系统环境下测试游戏的兼容性和性能，在一个虚拟机中安装Windows 7操作系统，另一个虚拟机中安装Windows 10操作系统，然后分别在这两个虚拟机中运行游戏，测试游戏在不同操作系统下的帧率、画面质量等指标。

2、图形设计与教育

在图形设计教育领域，教师可以在虚拟机中安装专业的图形设计软件，如Adobe Photoshop、Autodesk Maya等，并让学生在虚拟机中进行图形设计练习，这样可以避免因为学生电脑硬件配置差异而导致的软件运行问题，同时也方便教师对学生的操作进行管理和指导。

3、企业应用测试

企业在部署新的图形相关应用之前，可以在虚拟机中使用独立显卡进行测试，企业要在内部推广一款新的3D可视化软件，通过在虚拟机中测试该软件在不同操作系统和硬件配置下的性能，可以更好地制定部署策略，降低部署风险。

（二）限制

1、硬件兼容性

如前所述，VMware虚拟机使用独立显卡受到硬件兼容性的限制，不是所有的主板和显卡都支持设备直通或GPU虚拟化技术，一些老旧的硬件设备可能无法实现虚拟机使用独立显卡的功能。

2、资源独占性

当独立显卡被直通给虚拟机后，主机将无法使用该显卡进行图形处理，这在一些需要主机和虚拟机同时进行图形处理的场景下会带来不便，在主机上进行日常办公操作，同时在虚拟机中进行图形设计，这种情况下就需要在两者之间进行权衡。

3、性能损耗

尽管虚拟机使用独立显卡可以提高图形处理能力，但仍然存在一定的性能损耗，这主要是由于虚拟机软件本身的开销以及数据在虚拟机和主机之间的传输等因素造成的，在相同的图形处理任务下，直接在主机上运行可能会比在虚拟机中使用独立显卡运行获得更高的帧率。

六、结论

VMware虚拟机使用独立显卡为用户在图形处理、游戏测试、教育等多个领域提供了更多的可能性，通过深入了解其实现原理、掌握配置方法以及采取性能优化策略，用户可以在一定程度上克服硬件兼容性、资源独占性和性能损耗等限制，更好地发挥虚拟机在图形处理方面的优势，随着计算机硬件技术的不断发展，我们有理由相信VMware虚拟机使用独立显卡的功能将不断完善，应用场景也将不断扩展。