OpenStack 企業(yè)私有云干需Nova虛機(jī)支持GPU

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　　基礎(chǔ)知識
　　1.1 VGA，Graphics Card，Video Card，3x`D Accelerator Card 和 GPU
　　對這些概念之前也沒怎么了解，這次正好自己梳理一下。從一篇古老的文章中，找到所謂的顯卡從 VGA 到 GPU 發(fā)展史：
　　第一代顯卡：支持 256 色顯示的 VGA Card，1988年。VGA Card的唯一功能就是輸出圖像，真正的圖形運算全部依賴CPU，所以當(dāng)微軟 Windows 操作系統(tǒng)出現(xiàn)后，PC 的 CPU 就開始不堪重負(fù)了。第二代顯卡：Graphics Card，支持 Windows 圖形加速，1991年，通過一顆專用的芯片來處理圖形運算，從而將 CPU 部分解放了出來，讓W(xué)indows界面運行起來非常流暢，從此圖形化操作系統(tǒng)資源消耗大降、實用性大增。為了與單純具備顯示功能的 VGA Card 相區(qū)別，具備圖形處理能的顯卡被稱為Graphics Card，也就是圖形加速卡，它加速了Windows的普及，讓PC走進(jìn)了圖形化界面時代。第三代顯卡：Video Card，支持視頻加速，1994年。為了與單純具備圖形加速能力的 Graphics Card 相區(qū)別，具備視頻輔助解碼的顯卡被稱為 Video Card，也就是視頻加速卡。第四代顯卡：3D Accelerator Card，1994年。后起之秀 NVIDIA 則憑借性能強(qiáng)大的單芯片TNT和TNT2系列顯卡超越3DFX 從而脫穎而出。第五代顯卡：GPU 圖形處理器，支持硬件T&L，1999年。GeForce 256是一款劃時代的產(chǎn)品，NVIDIA 將其稱為第一款GPU（Graphic Processing Unit，圖形處理器），顯示芯片上升到了與CPU（Center Processing Unit，中央處理器）同樣的高度。GeForce 256是被作為一個圖形處理單元（GPU）來設(shè)計的，GPU是一個單芯片處理器。它有完整的轉(zhuǎn)換、光照、三角形設(shè)置和渲染引擎（分別為：Transform、Lighting、Setup、Rendering）等四種3D處理引擎，一些以前必須由CPU來完成的圖形運算工作現(xiàn)在可以由GeForce256 GPU芯片獨立完成，大多數(shù)情況下具有完整的傳輸和光照相引擎的GPU運算速度比CPU快2-4倍，同時也有效地減輕了CPU的浮點運算負(fù)擔(dān)，減少了對CPU的依賴性。未來的顯卡：GPU 接管更多CPU的功能，支持更多的功能，包括幾何著色、物理加速、高清解碼、科學(xué)計算等。
　　簡化一下：
　　VGA Card：640×480分辨率彩色圖形顯示，單純的輸出圖像Graphics Card：支持圖形界面加速，減輕CPU負(fù)擔(dān)Video Card：支持視頻解碼加速，減輕CPU負(fù)擔(dān)3D Accelerator Card：支持3D圖形渲染，3D技術(shù)走向普及GPU：支持坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和光源處理，消除3D渲染的瓶頸
　　1.2 GPU 與 CPU
　　從上面的介紹我們知道，GPU 表示 Graphics Processing Unit，即圖像處理單元。一開始的時候GPU 主要用于 3D 游戲的渲染，但是現(xiàn)在GPU已經(jīng)廣泛用于加速計算性負(fù)載，比如金融模型計算、科學(xué)研究以及石油和天然氣開發(fā)等。從架構(gòu)上看，CPU 是由若干核（core）和許多的緩存（cache memory）組成，因此CPU可以并行處理若干線程。相對地，GPU是由幾百個核組成，因此可以并發(fā)處理數(shù)千個線程。盡管 GPU 的內(nèi)核數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 CPU，但是它的每個核的處理能力遠(yuǎn)小于CPU的核，而且不具有現(xiàn)代操作系統(tǒng)的所需要的一些特性，GPU 并不合適用于處理普通的計算。它們更多地用于計算消耗性操作，比如視頻處理和物理仿真等。
　　
　　注：Direct3D（簡稱：D3D）是微軟公司在Microsoft Windows操作系統(tǒng)上所開發(fā)的一套3D繪圖編程界面，是DirectX的一部分，目前廣為各家顯卡所支持。與OpenGL同為電腦繪圖軟件和電腦游戲最常使用的兩套繪圖編程界面之一。