Анализ поддерживаемых ОС и гипервизоров технологией Nvidia vGPU

В наших предыдущих материалах мы подробно разбирали фундаментальные принципы технологии vGPU от Nvidia и тонкости ее лицензирования. Однако на этом многогранная тема виртуализации мощностей видеокарт Nvidia не заканчивается, поскольку нужно раскрыть еще один крайне важный аспект: с какими гипервизорами и операционными системами совместима технология vGPU. В этой статье мы поделимся списком ОС и гипервизоров, которые поддерживают работу в тандеме с vGPU и объясним требования для их поддержки, чтобы каждый мог корректно развертывать вычислительную инфраструктуру с применением виртуальной графики.

Чтобы читателям было проще разобраться в особенностях совместимости vGPU с гипервизорами и ОС, делимся с вами удобной, структурированной таблицей:

Технология NVIDIA vGPU официально поддерживается и оптимизирована для работы со следующими ведущими платформами виртуализации:

Это основная и наиболее широко используемая платформа для виртуализации с использованием vGPU. Технология глубоко интегрирована через драйвер NVIDIA vGPU Manager, устанавливаемый непосредственно на гипервизор ESXi. Поддерживаются актуальные версии ESXi 7.x и 8.x. vGPU Manager обеспечивает прямое и безопасное разделение физического GPU по лицензиям vWS, vCS, vPC, vApps между виртуальными машинами, предоставляя каждой ВМ выделенные виртуальные ресурсы графического процессора. Требуется соответствующая лицензия vSphere (Enterprise Plus или выше) и настройка PCIe Passthrough или DirectPath I/O для GPU. Управление часто осуществляется через vCenter Server.

NVIDIA vGPU является основной технологией для виртуализации графики в экосистеме Citrix. Поддержка реализована через драйвер NVIDIA vGPU Manager для Citrix Hypervisor. Актуальные поддерживаемые версии включают Citrix Hypervisor 8.2 LTSR (Long Term Service Release) и более новые выпуски CU на базе Xen 4.17. Интеграция позволяет создавать виртуальные машины с назначенными vGPU профилями, которые напрямую ускоряют рабочие столы и приложения, особенно в сценариях с Citrix Virtual Apps and Desktops (CVAD). Требуется включение технологии Intel VT-d или AMD-Vi (IOMMU) на сервере.

Реализация NVIDIA vGPU в Red Hat Virtualization основана на драйвере NVIDIA vGPU Manager, устанавливаемом на хост Red Hat Enterprise Linux (RHEL). Поддерживаются актуальные версии RHEL 8.x и 9.x с соответствующими версиями RHV Manager (например, RHV 4.4.x). Технология использует механизм виртуализации VFIO (Virtual Function I/O) в KVM для прямого и безопасного доступа виртуальных машин к виртуальным функциям (VF) физического GPU через интерфейс медиа-виртуализированных устройств (mdev). Управление vGPU профилями (vWS, vPC, vCS) осуществляется напрямую через централизованный веб-интерфейс RHV Manager (аналог vCenter для VMware) или CLI, интегрированный с движком oVirt. Поддерживаются ключевые функции корпоративной виртуализации, включая live-миграцию виртуальных машин с назначенным vGPU между совместимыми хостами в кластере (при наличии общего хранилища).

Виртуализация Nutanix (AHV), также построенная на KVM, официально поддерживает NVIDIA vGPU. Как и в случае с RHV, драйвер NVIDIA vGPU Manager устанавливается на хост AHV (основанный на CentOS/RHEL). Поддерживаются актуальные версии AOS (AHV) 6.x. Интеграция позволяет назначать vGPU профили виртуальным машинам напрямую из интерфейса Prism, упрощая развертывание графически требовательных рабочих нагрузок в гиперконвергентной инфраструктуре Nutanix. Использует VFIO в KVM.

Хотя Hyper-V не поддерживает разделение одного физического GPU между несколькими ВМ через механизм vGPU Manager (как ESXi или KVM), технология NVIDIA vGPU может использоваться в сценариях полного выделения GPU виртуальной машине через технологию Microsoft Discrete Device Assignment (DDA/PGPU Passthrough). Это означает, что весь физический GPU выделяется одной виртуальной машине. Поддерживаются актуальные версии Windows Server 2025 в роли хоста Hyper-V. Этот подход требует совместимого оборудования: SR-IOV поддерживается видеокартой, но используется для изоляции функций GPU, а не для разделения вычислительных мощностей. Hyper-V подходит для ситуаций, когда одной ВМ требуется вся мощность GPU. Для разделения одного GPU между несколькими ВМ на Hyper-V стандартный механизм vGPU Manager от NVIDIA не используется.

NVIDIA vGPU была официально добавлена в Proxmox VE начиная с версии vGPU Software 15.0, однако существенное расширение функционала произошло лишь в более поздних релизах. Реализация основана на драйвере NVIDIA vGPU Manager, устанавливаемом непосредственно на хост Proxmox VE под управлением Debian Linux. Поддерживаются актуальные версии Proxmox VE 8.x (требуется версия ядра Linux 6.8 или выше). Технология использует механизм виртуализации VFIO (Virtual Function I/O) в KVM для создания и управления виртуальными GPU (vGPU) на основе физических GPU с поддержкой SR-IOV. Интеграция упрощается с помощью инструмента pve-nvidia-vgpu-helper, который автоматизирует настройку (blacklisting драйвера nouveau, конфигурацию systemd для vGPU), а управление vGPU профилями для виртуальных машин осуществляется через веб-интерфейс Proxmox VE или CLI. Крайне важна полная совместимость версий ядра Proxmox VE, драйвера vGPU Manager (например, 570.148.06 для ПО vGPU 18.x) и гостевых драйверов GRID.

Технология NVIDIA vGPU поддерживается на серверах под управлением Ubuntu Linux при использовании платформы виртуализации KVM. Реализация также основана на драйвере NVIDIA vGPU Manager, устанавливаемом на хост Ubuntu. Поддерживаются актуальные LTS-версии Ubuntu, такие как 22.04 LTS и 24.04 LTS. Технология использует механизм медиа-виртуализированных устройств (mdev) через инфраструктуру VFIO в KVM для создания виртуальных GPU. Настройка включает ручное создание и управление виртуальными функциями с помощью утилиты mdevctl, а интеграция с виртуальными машинами осуществляется через стандартные инструменты управления KVM, такие как libvirt (и графические оболочки вроде virt-manager) или qemu напрямую. Как и для других KVM-платформ, критически важна корректная настройка IOMMU в BIOS/UEFI и строгое соответствие версий драйвера vGPU Manager на хосте Ubuntu и драйвера GRID внутри гостевой ОС.

Для работы технологии vGPU внутри виртуальных машин подойдут следующие гостевые операционные системы, требующие установки соответствующих драйверов NVIDIA GRID внутри ВМ:

Полностью поддерживается для vWS, vPC и vCS. Критически важна установка корректного драйвера NVIDIA GRID (или RTX Virtual Workstation для соответствующих карт) внутри гостевой ОС. Поддерживаются актуальные версии Windows 10/11 (21H2, 22H2, 23H2) и соответствующие долгосрочные каналы обслуживания (LTSC). Драйвер обеспечивает полное ускорение графики через WDDM, поддержку DirectX 12 Ultimate, OpenGL, а также технологий NVIDIA CUDA, NVENC для вычислений и кодирования видео и оптимизацию для интерфейса Windows 11. Требуется совместимость с версией vGPU Manager на гипервизоре.

Полностью поддерживается для всех серий vGPU (vWS, vPC, vCS). Требует установки актуального драйвера NVIDIA GRID/RTX Virtual Workstation внутри гостевой ОС. Самая современная серверная ОС от Microsoft с полной поддержкой всех возможностей vGPU и новейших функций драйверов NVIDIA. Обеспечивает оптимальную производительность и безопасность. Совместимость с версией vGPU Manager на хосте обязательна.

Полностью поддерживается для лицензий vWS, vPC и vCS. Критически важна установка драйвера NVIDIA GRID через официальный .run-пакет (не дистрибутивные пакеты nvidia-driver-*). Основная поддержка графики реализована через X.Org Server; Wayland совместим ограниченно и не рекомендуется для производственных сред. Требуется ручная генерация конфигурации X.Org командой nvidia-xconfig после установки драйвера.

Оптимален для корпоративных развертываний vGPU. Поддержка гарантирована только для официальных релизов RHEL, а не для клонов с модификациями. Для активации функций vWS/vCS требуется настройка лицензирования через /etc/nvidia/gridd.conf. Графическое ускорение стабильно работает только на X.Org; Wayland не поддерживается. Обязательно соответствие версий: vGPU Manager 15.0+ для RHEL 9.x.

Рекомендуется для промышленных сред благодаря интеграции с инструментом One-Click Install для драйверов GRID. Поддерживает zRAM и Btrfs-снэпшоты. Для графики используется X.Org; при наличии нескольких GPU (например, QXL + NVIDIA) требуется ручная правка /etc/X11/xorg.conf. Гибернация ВМ с vGPU не поддерживается.

Совместим с vGPU при использовании драйверов GRID, но не является официально поддерживаемой платформой для производственных сред. Рекомендуется только для тестирования. Требует ручной установки драйверов через .run-пакет. Как и в RHEL, стабильная работа гарантирована исключительно на X.Org. Стоит отметить, что Red Hat OS, которой принадлежит операционная система CentOS, прекратила поддержку последней, скорее всего в будущем Nvidia также вычеркнет CentOS из списка совместимых с vGPU операционных систем, но в данный момент эта ОС все еще доступна для развертывания технологии виртуализации GPU.

Поддерживает новейшие функции NVIDIA (RT Cores, Tensor Cores), но из-за частых обновлений ядра возможны конфликты с драйверами GRID. Драйверы устанавливаются через RPM Fusion или .run-пакеты. X.Org обязателен; Wayland вызывает нестабильность в OpenGL/Vulkan. Для предотвращения сбоев рекомендуется фиксировать версии ядра и драйверов.

Несмотря на то, что Nvidia напрямую не заявляет об этом, но технология vGPU также совместима с российской операционной системой Astra Linux, но с определёнными ограничениями и требованиями к настройке, которые схожи с настройкой других KVM на базе дистрибутива Debian. Чтобы запустить Nvidia vGPU на Astra Linux, нужно включить IOMMU через параметры GRUB, заблокировать модуль “nouveau”, добавив в “/etc/modprobe.d/blacklist.conf”, установить драйвер NVIDIA и перезагрузить систему, после чего активировать  виртуальные функции. 

Успешное развертывание и стабильная работа виртуальных рабочих столов с технологией Nvidia vGPU напрямую зависит от использования верной комбинации гипервизора, гостевой операционной системы и соответствующих драйверов (как vGPU Manager на хосте, так и GRID внутри ВМ). Использование неподдерживаемых версий ПО или платформ может привести к неработоспособности vGPU, нестабильности работы системы или отсутствию доступа к ключевым функциям виртуализации. Перед развертыванием ВМ обязательно сверяйтесь с актуальной матрицей совместимости ПО NVIDIA vGPU, чтобы убедиться, что выбранные гипервизор, версия хостовой и гостевой ОС и драйверы были полностью совместимы друг с другом и с вашим оборудованием.