[發(fā)明專利]用于在虛擬化執(zhí)行環(huán)境中高效使用圖形處理資源的方法和設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780053212.8
• 申請(qǐng)日: 2017-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN109643291A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·P·約翰遜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類號(hào): G06F13/16
• 分類號(hào): G06F13/16;G06F9/455;G06T1/20
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 李煒;黃嵩泉

描述了一種用于高效多GPU虛擬化環(huán)境的設(shè)備和方法。例如，設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例包括：多個(gè)圖形處理單元(GPU)，用于由虛擬化執(zhí)行環(huán)境內(nèi)的多個(gè)虛擬機(jī)(VM)共享；共享存儲(chǔ)器，用于在所述虛擬化圖形執(zhí)行環(huán)境內(nèi)執(zhí)行的所述多個(gè)VM與GPU之間共享；所述GPU，用于收集與執(zhí)行在由所述VM提交的命令緩沖器內(nèi)的命令相關(guān)的性能數(shù)據(jù)，所述GPU用于將所述性能數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述共享存儲(chǔ)器內(nèi)；以及GPU調(diào)度器和/或驅(qū)動(dòng)器，用于基于所述性能數(shù)據(jù)將后續(xù)命令緩沖器調(diào)度到所述GPU。

發(fā)明背景

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及計(jì)算機(jī)處理器領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及用于在虛擬化執(zhí)行環(huán)境中高效使用圖形處理資源的方法和設(shè)備。

背景技術(shù)

在管理程序(Hypervisor)虛擬機(jī)服務(wù)器環(huán)境中使用圖形處理單元(GPU)硬件的當(dāng)前解決方案很少提供或未提供用于高效地使用主機(jī)多GPU硬件資源的機(jī)制。用于在服務(wù)器環(huán)境中使用GPU的現(xiàn)有解決方案不允許基于負(fù)載平衡算法或客戶機(jī)渲染模式的搶占GPU硬件上下文切換。它們也不允許管理程序基于服務(wù)器管理軟件參數(shù)來控制搶占算法。問題是現(xiàn)有解決方案不允許管理程序軟件基于客戶機(jī)使用模式或服務(wù)器管理軟件對(duì)向多個(gè)主機(jī)GPU提交命令緩沖器具有足夠的控制。這可能在可用主機(jī)GPU域內(nèi)產(chǎn)生未充分利用的情況。

客戶機(jī)可能未充分利用主機(jī)GPU的一個(gè)原因是任何客戶機(jī)中的渲染軟件都不了解主機(jī)環(huán)境?？蛻魴C(jī)軟件假定其完全“擁有”GPU并且發(fā)送到GPU的命令緩沖器反映了客戶機(jī)軟件內(nèi)缺乏全局或管理程序知識(shí)?？蛻魴C(jī)虛擬機(jī)中的渲染軟件不了解主機(jī)GPU硬件資源，包括：可用GPU數(shù)量、存儲(chǔ)器的量、執(zhí)行單元數(shù)量、主機(jī)GPU引擎上的負(fù)載、GPU硬件上的渲染或計(jì)算負(fù)載、或由于自其他客戶機(jī)提交的命令緩沖器而導(dǎo)致的服務(wù)器渲染活動(dòng)改變。客戶機(jī)OS不知道包含顯示輸出命令、3D渲染命令、視頻解碼或視頻編碼、以及像素復(fù)制/轉(zhuǎn)換操作的服務(wù)器GPU工作負(fù)載。只有主機(jī)GPU硬件和/或內(nèi)核模式驅(qū)動(dòng)器具有對(duì)來自客戶機(jī)的工作負(fù)載進(jìn)行負(fù)載平衡所需要的信息，并且只有管理程序軟件可以正確地將客戶機(jī)命令緩沖器傳遞到適當(dāng)?shù)腉PU，以執(zhí)行如顯示輸出或視頻編碼等特定任務(wù)。此外，存在導(dǎo)致主機(jī)GPU硬件資源未充分利用或過度承諾的不同活動(dòng)條件。

附圖說明

可以結(jié)合以下附圖根據(jù)以下詳細(xì)說明獲得對(duì)本發(fā)明的更好理解，在附圖中：

圖1是具有處理器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施例的框圖，所述處理器具有一個(gè)或多個(gè)處理器核以及圖形處理器；

圖2是處理器的一個(gè)實(shí)施例的框圖，所述處理器具有一個(gè)或多個(gè)處理器核、集成存儲(chǔ)器控制器、以及集成圖形處理器；

圖3是圖形處理器的一個(gè)實(shí)施例的框圖，所述圖形處理器可以是分立式圖形處理單元、或者可以是集成有多個(gè)處理核的圖形處理器；

圖4是用于圖形處理器的圖形處理引擎的實(shí)施例的框圖；

圖5是圖形處理器的另一實(shí)施例的框圖；

圖6是包括處理元件陣列的線程執(zhí)行邏輯的框圖；

圖7展示了根據(jù)實(shí)施例的圖形處理器執(zhí)行單元指令格式；

圖8是圖形處理器的另一實(shí)施例的框圖，所述圖形處理器包括圖形流水線、媒體流水線、顯示引擎、線程執(zhí)行邏輯、以及渲染輸出流水線；

圖9A是框圖，展示了根據(jù)實(shí)施例的圖形處理器命令格式；

圖9B是框圖，展示了根據(jù)實(shí)施例的圖形處理器命令序列；

圖10展示了根據(jù)實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的示例性圖形軟件架構(gòu)；

圖11展示了根據(jù)實(shí)施例的可以用于制造集成電路以執(zhí)行操作的示例性IP核開發(fā)系統(tǒng)；

圖12展示了根據(jù)實(shí)施例的可以使用一個(gè)或多個(gè)IP核來制造的示例性芯片上系統(tǒng)集成電路；