El pase de GPU de Hyper-V está cambiando la forma en que las organizaciones ejecutan cargas de trabajo exigentes en entornos virtuales de Hyper-V. Al permitir que una máquina virtual acceda directamente a una GPU física o la comparta de manera eficiente, puedes desbloquear nuevos casos de uso como el entrenamiento de inteligencia artificial o el renderizado 3D, todo ello sin salir de la comodidad de tu infraestructura Hyper-V. Pero, ¿cómo funciona? ¿Cuáles son las trampas? Vamos a desglosar todo lo que necesitas saber sobre el pase de GPU en Hyper-V, desde lo básico hasta implementaciones avanzadas.
¿Qué es el paso de GPU a través de Hyper-V?
El paso de GPU a través de Hyper-V permite asignar una GPU física desde el servidor host directamente a una máquina virtual, lo que habilita para que la máquina virtual utilice el poder real de la GPU en lugar de depender de gráficos emulados. Esto es esencial para tareas que requieren muchos recursos, como el aprendizaje automático, el modelado CAD, la codificación de video o la computación científica.
Requisitos previos para la pasarela de GPU de Hyper-V
Antes de configurar la pasarela de GPU de Hyper-V, revise cuidadosamente los requisitos de hardware y software. Incluso un pequeño detalle omitido puede provocar errores frustrantes.
Lista de verificación para validación de Hardware/Software
Para la asignación de dispositivo discreto (DDA):
Sistema operativo: Windows Server 2016 o posterior con el rol de Hyper-V activado
GPU: GPUs PCIe compatibles (por ejemplo, NVIDIA Tesla, Quadro, AMD Radeon Pro/FirePro)
Tipo de VM: Solo VM de generación 2
Ajustes: Memoria dinámica y puntos de control desactivados
Uso de GPU: La GPU de destino no debe ser utilizada por el host u otras máquinas virtuales
Firmware: UEFI con la decodificación "Above 4G" habilitada en el BIOS
Opcional: soporte SR-IOV (recomendado para algunas GPU)
Para Particionamiento de GPU (GPU-P):
Sistema operativo: Windows 10/11 Pro o Enterprise (versión 1903+)
GPU: GPU modernas que admiten funciones de partición
Tipo de VM: Solo VM de generación 2
PowerShell: Requerido para la inyección de controladores
Opcional: Active Resizable BAR en el BIOS para un mejor rendimiento
Seguridad: Desactive las características de seguridad basadas en virtualización (por ejemplo, Aislamiento del núcleo) si ocurren problemas
Nota: Usar WSL2 junto con Hyper-V y máquinas virtuales con GPU-P habilitada puede causar conflictos de recursos, ya que WSL2 reclama acceso exclusivo a ciertas GPUs.
Cómo habilitar el paso de GPU con Asignación de Dispositivo Discreto (DDA) en Windows Server
La Asignación de Dispositivo Discreto (DDA) es ideal cuando se desea un rendimiento óptimo dedicando toda una tarjeta gráfica física a una sola máquina virtual, por ejemplo, servidores para aprendizaje profundo o nodos de renderización de alto rendimiento.
Configuración paso a paso:
Primero lo primero: Desactive la máquina virtual de destino antes de realizar cambios de configuración que involucren asignación de hardware.
1. Desactivar puntos de control automáticos y memoria dinámica:
Estos deben estar desactivados para que nada interfiera con la asignación directa del dispositivo.
Set-VM -Name <VMName> -AutomaticStopAction TurnOff
Set-VM -Name <VMName> -DynamicMemoryEnabled $false
2. Reservar espacio de E/S de memoria asignada:
Necesitas tener suficiente espacio de direcciones reservado para que el sistema operativo invitado vea todas las regiones de VRAM/firmware expuestas por la tarjeta.
Set-VM -Name <VMName> -GuestControlledCacheTypes $true -LowMemoryMappedIoSpace 3072 -HighMemoryMappedIoSpace 33280
Los valores están en megabytes: aquí reservamos aproximadamente 3GB de espacio MMIO bajo más unos 32GB de espacio MMIO alto.
3. Encuentre la ruta de ubicación de su GPU física:
Abrir Device Manager > expandir Display adapters, hacer clic derecho en la tarjeta objetivo > seleccionar Properties > ir a la pestaña Details, establecer la lista desplegable de propiedades como Location Paths, luego copiar el valor que comienza con PCIROOT....
Alternativamente a través de PowerShell:
Get-PnpDevice | Where {$_.Class -eq "Display"} | Select Name,InstanceIdSi no aparece nada bajo "Display", pruebe a buscar por el nombre del fabricante (Where {$_.FriendlyName -like 'NVIDIA'}).
4. Desmontar dispositivo del host:
Use este comando: tenga en cuenta que usar –force lo eliminará inmediatamente del control del host. Si esta es su tarjeta gráfica principal en un sistema de escritorio, en lugar de hardware de servidor sin cabeza con gráficos integrados disponibles para la salida de consola, ¡podría perder la visualización local!
Dismount-VmHostAssignableDevice -LocationPath "<YourLocationPath>" -force
Si la eliminación falla debido a procesos activos que bloquean el dispositivo: desactívelo temporalmente dentro del Administrador de dispositivos primero antes de volver a intentar el comando de PowerShell anterior.
5. Asigne el dispositivo directamente a su máquina virtual de destino:
Add-VMAssignableDevice -VMName <VMName> -LocationPath "<YourLocationPath>"
6. Inicie su máquina virtual e instale los controladores:
Inicie su sistema operativo invitado; abra su propio Administrador de dispositivos bajo Adaptadores de pantalla: ¡ahora debería ver tanto "Microsoft Hyper-V Video" como su tarjeta dedicada real listadas! Instale los últimos controladores dentro del sistema operativo invitado si es necesario (NVIDIA, AMD) que coincidan con la versión del sistema operativo invitado, ¡no los controladores del equipo host!
7. Retire/Reclama la tarjeta después:
Para devolver el control desde el invitado de vuelta al grupo de hosts:
Remove-VMAssignableDevice -VMName <VMName> -LocationPath "<YourLocationPath>"
Mount-VMHostAssignableDevice -LocationPath "<YourLocationPath>"
Verificación del éxito
Una vez que la configuración se complete y los controladores se carguen sin iconos de error dentro del Administrador de dispositivos del invitado, o después de ejecutar una aplicación rápida de referencia, ¡estarás listo! Puedes esperar velocidades casi equivalentes a las de hardware dedicado, ya que no hay sobrecarga de virtualización entre el código de la aplicación y el hardware aquí.
Cómo habilitar el paso de GPU con GPU-P en sistemas host Windows 10/11
Si la flexibilidad es más importante que la velocidad máxima, por ejemplo si varios usuarios necesitan cada uno una aceleración moderada al mismo tiempo, considere dividir una sola tarjeta grande en múltiples tareas más pequeñas utilizando vGPU particionadas mediante el modelo más reciente de Microsoft llamado Partición de GPU "GPU-P".
Configuración paso a paso
1. Verifique que su tarjeta admita particionamiento:
En versiones recientes de Windows:
Get-VMPartitionableGpu # En Win10+
Get-VMHostPartitionableGpu # En Win11+
Si los resultados muestran algún dispositivo compatible en la lista, ¡estás listo!
2. Agregar adaptador GpuPartition a la máquina virtual de destino:
Asegúrese de que la máquina virtual de destino esté apagada antes de continuar.
Add‑VMGpuPartitionAdapter ‑VMName <VMName>
3. Copiar controladores del host al invitado usando un script:
Un script popular llamado Easy-GPU-PV automatiza la inyección de controladores ([enlace al proyecto de GitHub disponible bajo solicitud]). Descargue/descomprima en el sistema anfitrión y luego ejecute:
Set‑ExecutionPolicy ‑Scope Process ‑ExecutionPolicy Bypass –Force
.\Update‑VMGpuPartitionDriver.ps1 ‑VMName <VMName> ‑GPUName "AUTO"
Esto copia los controladores actuales en la imagen del invitado para que las aplicaciones reconozcan correctamente su partición de vGPU asignada después del inicio, ¡incluso si los instaladores oficiales bloquean la instalación dentro de entornos virtualizados!
4. Reserve Sufficient MMIO Space For Guest Access:
Una vez más, los valores siguientes están en megabytes, ¡no en GB!
Set‑VM ‑Vmname <Vmname> ‑GuestControlledCacheTypes $true ‑LowMemoryMappedIoSpace 1024 ‑HighMemoryMappedIoSpace 32768
Ajuste más alto si está usando tarjetas de memoria grande (>24GB VRAM).
5. (Opcional) Ajustar la asignación de recursos por partición (Solo Windows 11):
Puede establecer VRAM mínimo/máximo por instancia de adaptador:
Set‑VMGpuPartitionAdapter –Vmname <Vmname> –MinPartitionVRAMBytes <min_bytes> –MaxPartitionVRAMBytes <max_bytes>
Ejemplo: asignar entre ~800MB–1GB por partición según las necesidades de la carga de trabajo.
6. (Importante) Evite conflictos con WSL u otros servicios:
Si WSL2 está instalado/ejecutándose simultáneamente, ¡puede obtener un bloqueo exclusivo sobre el mismo hardware subyacente causando fallos durante los intentos de inicio/allocación dentro de los invitados! Desactive temporalmente WSL si los problemas persisten (consulte la guía de Microsoft).
Verificación del éxito
Inicie el sistema operativo invitado de destino; abra su propio Administrador de dispositivos bajo Adaptadores de pantalla: debería aparecer una nueva entrada etiquetada de forma similar a "Dispositivo de renderizado virtual" junto con las salidas de video predeterminadas. Ejecute aplicaciones de prueba como el renderizador Blender Cycles o el trabajo de entrenamiento de TensorFlow: estas aplicaciones reportarán los recursos CUDA/OpenCL disponibles mapeados a través de sus respectivas API.
Prácticas recomendadas para implementaciones confiables de passthrough de GPU de Hyper-V
Para una implementación fluida del passthrough de GPU de Hyper-V, siga estas prácticas recomendadas:
Siempre actualice los controladores de HOST y GUEST juntos siempre que sea posible.
Monitoree la temperatura y la velocidad de los ventiladores, especialmente en chasis de montaje en rack densos.
Para servidores de producción, dedique al menos un adaptador integrado/no passthrough exclusivamente para tareas de consola/KMS.
Evite mezclar tarjetas gráficas de consumo con cargas de trabajo de centro de datos a menos que el proveedor admita explícitamente funciones de virtualización.
Use exclusivamente las máquinas virtuales de segunda generación para obtener un mejor soporte de UEFI y límites de aislamiento/seguridad mejorados.
Habilite las opciones SR-IOV y Above4GDecoding en los menús de BIOS/Firmware antes de la implementación inicial.
Solución de problemas comunes con el paso de GPU de Hyper-V
¡Incluso los administradores experimentados encuentran problemas! Aquí hay algunos problemas y soluciones comunes:
Error de código 43 en el sistema operativo invitado después de instalar el controlador: Esto generalmente significa que la versión del controlador es incorrecta o que quedan bloqueos residuales de otros procesos. Desinstale/vuelva a instalar el paquete de controlador correcto dentro de la máquina virtual, no mediante el instalador estándar.
"Fallo al Iniciar" o Pantalla Negra al Arrancar: Asegúrese de que la memoria dinámica/revisiones estén DESACTIVADAS durante todo el ciclo de vida y verifique que ningún otro proceso tenga el bloqueo sobre el mismo ID de dispositivo PCIe en todos los nodos del clúster.
Rendimiento deficiente a pesar de la asignación exitosa: Verifique cuellos de botella en la CPU/RAM y asegúrese de que haya suficiente ancho de banda entre los subsistemas de almacenamiento/red.
Contención de recursos de WSL/GPU: Si está utilizando WSL2, desactívelo temporalmente mientras realiza trabajos intensivos de GPU en máquinas virtuales o contenedores.
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Preguntas frecuentes sobre la pasarela de GPU de Hyper-V
P1: ¿Puedo usar la pasarela de GPU de Hyper-V en la edición doméstica de Windows?
A1: No—necesita las ediciones Pro, Enterprise o Education; la edición Home no admite las características de virtualización requeridas.
P2: ¿Cómo actualizo el controlador pasado después de actualizar mi equipo host?
A2: Vuelva a ejecutar el script Easy-GPU-PV apuntando al conjunto de controladores actualizado; reinicie después las máquinas virtuales afectadas.
Conclusión
El paso a través de Hyper‑V abre puertas para cargas de trabajo exigentes, pero requiere una planificación cuidadosa en cuanto a compatibilidad de hardware, gestión de controladores y monitoreo continuo. Con Vinchin, tendrás tranquilidad sabiendo que cada carga de trabajo crítica permanece protegida sin importar su complejidad. ¡Prueba nuestra versión gratuita hoy mismo!
