VMware Ubuntu虚拟机使用宿主机GPU资源的两种方案 （小白也能看懂的NVIDIA显卡虚拟化与直通指南）

一、方案概述与硬件准备

两种方案均需要宿主机具备NVIDIA显卡（AMD或其他显卡类似），并开启CPU虚拟化技术（Intel VT-x/AMD-V）。在开始前，请确保已安装VMware Workstation或ESXi，并下载好Ubuntu Server/Desktop镜像。

二、方案一：vGPU技术（共享宿主机GPU）

VMware GPU虚拟化（也称为vGPU）允许将一张物理GPU划分为多个虚拟GPU，同时分配给多台虚拟机。这种方式实现了宿主机GPU共享，适合需要GPU资源但不需要独占的场景。

步骤1：安装NVIDIA vGPU驱动

在宿主机上安装NVIDIA GRID驱动（需从NVIDIA企业门户下载），该驱动支持vGPU功能。安装后重启宿主机。

步骤2：配置VMware vGPU

在虚拟机设置中，添加“PCI设备”，选择带有“vGPU”标识的显卡，并指定分配的显存大小。启动虚拟机，在Ubuntu内安装对应版本的NVIDIA驱动（建议使用官方的.run文件），即可识别vGPU。

关键点：vGPU配置要求虚拟机和宿主机驱动版本严格匹配，且需要VMware vSphere环境（Workstation Pro仅支持部分实验性功能）。

三、方案二：PCIe直通（独占GPU）

Ubuntu虚拟机显卡直通技术（PCI Passthrough）将物理GPU直接分配给单一虚拟机，实现近乎裸机的性能。这种方式适合需要独占GPU进行深度学习或3D渲染的场景。

步骤1：启用IOMMU并隔离GPU

在宿主机BIOS中开启VT-d/AMD-Vi，并在VMware配置文件中添加pciPassthru参数，指定要直通的GPU的PCI地址。重启后，GPU将被宿主忽略，等待虚拟机接管。

步骤2：虚拟机添加PCI设备

在虚拟机设置中，添加PCI设备，选择刚才隔离的GPU。启动虚拟机，安装NVIDIA驱动，此时Ubuntu将直接使用物理GPU，性能与宿主机无异。

注意：直通后该GPU无法被宿主机和其他虚拟机使用，请确保你有多个GPU或已做好规划。

四、两种方案的对比与选择

- 如果你需要多台虚拟机同时利用GPU进行轻量级计算，且硬件支持vGPU，那么VMware GPU虚拟化是理想选择。

- 如果你追求极致性能，并且只有一个GPU需要分配给Ubuntu虚拟机，Ubuntu虚拟机显卡直通将带来最佳体验。

无论哪种方案，都需要仔细核对硬件兼容性，并参考官方文档进行vGPU配置或直通设置。

—— 本文关键词：VMware GPU虚拟化、Ubuntu虚拟机显卡直通、宿主机GPU共享、vGPU配置 ——