[发明专利]一种GPU虚拟化方法及装置

说明书

一种GPU虚拟化方法，包括以下步骤：通过管理程序创建和管理一个主机及多个VM系统；将VM系统中的图形和计算需求经过虚拟GPU转化成统一的任务命令，发送到物理GPU；所述物理GPU完成任务后通知相应的VM系统。本发明的GPU虚拟化方法及装置，支持多种操作系统下的GPU虚拟化，提高GPU利用率。

技术领域

本发明涉及芯片设计技术领域，特别是涉及一种车载异构多核处理器芯片上的GPU虚拟化方法及装置。

背景技术

随着汽车电子的发展，在多媒体，连接，导航，仪表等需求的推动下，产生了越来越复杂的系统芯片(soc)，系统芯片集成了多个不同的处理器内核和各种各样的设备资源，支持更多的操作系统，而系统中的GPU数量通常比较有限，如何更高效地利用有限的GPU资源，更好地支持不同的操作系统成为在这类芯片里的重要问题。

近些年来，GPU虚拟化技术在云计算等领域已经有了长足的发展。而随着车载芯片的发展，对于GPU虚拟化的需求也日益旺盛。目前的GPU虚拟化技术在车载异构多核芯片上的实现较少，对不同操作系统的支持也不全面。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种GPU虚拟化方法及装置，支持多种操作系统下的GPU虚拟化，提高GPU利用率。

为实现上述目的，本发明提供的一种GPU虚拟化方法，包括以下步骤：

通过管理程序创建和管理一个主机及多个VM系统；

将VM系统中的图形和计算需求经过虚拟GPU转化成统一的任务命令，发送到物理GPU；

所述物理GPU完成任务后通知相应的VM系统。

进一步地，所述通过管理程序创建和管理一个主机及多个VM系统的步骤，还包括，

通过管理程序配置所述物理GPU在VM系统中的使用方式，包块独占方式和共享方式。

进一步地，所述通过管理程序创建和管理一个主机及多个VM系统的步骤，还包括，

对于支持硬件虚拟化的GPU，物理GPU为每个VM系统提供独立的寄存器和中断号；

在VM系统的创建阶段，主机创建VM系统的命令缓冲区，并通知物理GPU，建立VM系统中的虚拟GPU和物理GPU的连接。

进一步地，所述独占方式，包括，

通过管理程序创建VM系统时，将所述物理GPU配置成VM系统独占使用的GPU；

VM系统运行时的图形和计算需求通过虚拟GPU传递到所述物理GPU；

所述物理GPU完成工作后通过中断通知VM系统。

进一步地，所述将VM系统中的图形和计算需求经过虚拟GPU转化成统一的任务命令，发送到物理GPU的步骤，还包括，

对于不支持硬件虚拟化的GPU，在所述主机中设置GPU管理模块负责管理共享方式访问的所述物理GPU，根据所述物理GPU的负载分发图形和计算任务；

物理GPU每完成一个任务后，通过中断通知GPU管理模块，由所述GPU管理模块转发给相应的VM。

进一步地，GPU管理模块统一管理所有共享方式访问的物理GPU，根据各个物理GPU的负载，分发图形和计算任务。

为实现上述目的，本发明还提供一种GPU虚拟化装置，包括主机、虚拟机和物理GPU，其中，

所述主机用于分发图形和计算任务，转发中断请求；

所述虚拟机用于将图形和计算需求转化成统一的任务命令；