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Enabling Intel GVT-g (vGPU) on Proxmox VE

Updated更新于更新於更新

This guide details how to enable Intel GVT-g (Graphics Virtualization Technology), which allows you to split a single physical Intel iGPU into multiple virtual GPUs to be passed through to Virtual Machines (VMs).

This setup is tested on an Intel NUC 8 (Bean Canyon) but applies generally to supported Intel architectures.

0. Supported Hardware

Important: GVT-g is only supported on specific older generations of Intel processors. Newer processors (11th Gen+) use SR-IOV, which requires a completely different setup.

Supported Architectures for GVT-g:

  • 5th Gen: Broadwell
  • 6th Gen: Skylake
  • 7th Gen: Kaby Lake
  • 8th Gen: Coffee Lake (e.g., NUC8i5BEH)
  • 9th Gen: Coffee Lake Refresh
  • 10th Gen: Comet Lake (Support varies by motherboard/implementation)

Note: Intel 11th Gen (Tiger Lake/Rocket Lake) and 12th Gen+ (Alder Lake) do not support GVT-g. They utilize SR-IOV.

1. BIOS/UEFI Settings

Before configuring the OS, ensure the following are enabled in your BIOS:

  • VT-d (Virtualization Technology for Directed I/O)
  • VT-x (Virtualization Technology)
  • Internal Graphics (IGD) must be set to Enabled (Primary).
  • Aperture Size: Recommended 256MB or higher (if adjustable).

2. Edit GRUB Bootloader

We need to enable the IOMMU and the GVT-g driver at the kernel level.

  1. Open the GRUB configuration file:

    nano /etc/default/grub

  2. Find the line starting with GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT and modify it to include the following parameters:

    • intel_iommu=on: Enables IOMMU.
    • iommu=pt: Improves performance by using pass-through mode for the host.
    • i915.enable_gvt=1: Explicitly enables the GVT-g feature.

    Your Configuration:

    GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet intel_iommu=on iommu=pt i915.enable_gvt=1"

    (Note: You can also add pcie_acs_override=downstream,multifunction. This is usually for breaking apart IOMMU groups. You can add it if you have issues assigning PCI devices.)

  3. Save and exit (Ctrl+O, Enter, Ctrl+X).

  4. Update GRUB to apply changes:

    update-grub

3. Load Kernel Modules

You must ensure the VFIO and KVMGT modules are loaded at boot.

  1. Open the modules configuration file:

    nano /etc/modules

  2. Add the following lines to the file:

    vfio
vfio_iommu_type1
vfio_pci
vfio_virqfd
kvmgt
    • kvmgt is the specific module required for Intel GVT-g.

  3. Save and exit (Ctrl+O, Enter, Ctrl+X).

  4. Update the initramfs to ensure these modules are available during boot:

    update-initramfs -u -k all

4. Reboot

Restart your Proxmox server to apply the kernel parameters and load the modules.

reboot

5. Verification

After the system reboots, verfiy that GVT-g is active.

  1. Check Dmesg: Run the following command to see if IOMMU and GVT are enabled:

    dmesg | grep -e DMAR -e IOMMU
dmesg | grep "gvt"

  2. Check MDEV Support: The most definitive test is checking if the system generated the Mediated Device (MDEV) types folder for your GPU (usually at PCI address 0000:00:02.0).

    ls /sys/bus/pci/devices/0000:00:02.0/mdev_supported_types/

    Expected Output: You should see folders like:

    • i915-GVTg_V5_4
    • i915-GVTg_V5_8

    If you see these folders, GVT-g is successfully enabled.

6. Utilizing GVT-g in a VM

  1. Go to the Proxmox Web GUI.
  2. Select your VM -> Hardware -> Add -> PCI Device.
  3. Select the Raw Device: 0000:00:02.0 (Intel Corporation …).
  4. Important: Do not check “All Functions”.
  5. Expand the MDev Type dropdown.
  6. Select the desired profile (e.g., i915-GVTg_V5_4).
    • V5_4 usually allocates more video RAM to the VM (High performance).
    • V5_8 allocates less video RAM (Allows for more VMs to run simultaneously).
  7. Check PCI-Express.
  8. Start the VM.

在 Proxmox VE 上启用 Intel GVT-g（vGPU）

Updated更新于更新於更新

本指南详细介绍如何在 Proxmox VE 上启用 Intel GVT-g（图形虚拟化技术）。借助该技术，你可以将单个物理 Intel 核显（iGPU）拆分为多个虚拟 GPU（vGPU），并分别直通给多台虚拟机（VM）使用。

本配置已在 Intel NUC 8（Bean Canyon） 上测试通过，同时也普遍适用于其他支持 GVT-g 的 Intel 处理器架构。

0. 支持的硬件

重要提示： GVT-g 仅在特定几代较早的 Intel 处理器上受支持。较新的处理器（第 11 代酷睿及更新型号）改用了 SR-IOV，其配置方式完全不同。

支持 GVT-g 的处理器架构：

  • 第 5 代： Broadwell
  • 第 6 代： Skylake
  • 第 7 代： Kaby Lake
  • 第 8 代： Coffee Lake（例如 NUC8i5BEH）
  • 第 9 代： Coffee Lake Refresh
  • 第 10 代： Comet Lake（具体支持情况因主板与实现而异）

注：Intel 第 11 代（Tiger Lake / Rocket Lake）及第 12 代以上（Alder Lake 等）处理器不支持 GVT-g，而是采用 SR-IOV 技术。

1. BIOS/UEFI 设置

在配置操作系统之前，请先确保已在主板 BIOS 中启用以下选项：

  • VT-d（定向 I/O 虚拟化技术）
  • VT-x（Intel 虚拟化技术）
  • Internal Graphics（内置核显 / IGD）必须设为 Enabled（并作为主显示设备 Primary）。
  • Aperture Size（显存孔径大小）：建议设为 256MB 或更高（如可调）。

2. 修改 GRUB 引导配置

我们需要在内核层面启用 IOMMU 和 GVT-g 驱动。

  1. 打开 GRUB 配置文件：

    nano /etc/default/grub

  2. 找到以 GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT 开头的行，并修改以添加以下内核参数：

    • intel_iommu=on：启用 Intel IOMMU。
    • iommu=pt：对宿主机使用直通（Pass-Through）模式以提升性能。
    • i915.enable_gvt=1：显式启用 i915 驱动的 GVT-g 功能。

    修改后的配置示例：

    GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet intel_iommu=on iommu=pt i915.enable_gvt=1"

    （注：你也可以根据需要添加 pcie_acs_override=downstream,multifunction。该参数通常用于拆分 IOMMU 分组，如果在分配 PCI 设备时遇到分组冲突问题可以加上。）

  3. 保存并退出（Ctrl+O，Enter，Ctrl+X）。

  4. 更新 GRUB 以使配置生效：

    update-grub

3. 加载内核模块

接下来需要确保系统在启动时自动加载 VFIO 和 KVMGT 模块。

  1. 打开内核模块配置文件：

    nano /etc/modules

  2. 在文件中添加以下内容：

    vfio
vfio_iommu_type1
vfio_pci
vfio_virqfd
kvmgt
    • 其中 kvmgt 是 Intel GVT-g 所需的专用内核模块。

  3. 保存并退出（Ctrl+O，Enter，Ctrl+X）。

  4. 更新 initramfs，确保这些模块在引导阶段可用：

    update-initramfs -u -k all

4. 重启系统

重启 Proxmox 服务器，以应用内核参数并加载模块。

reboot

5. 验证配置

系统重启后，验证 GVT-g 是否已成功激活。

  1. 检查 Dmesg 日志： 运行以下命令，查看 IOMMU 和 GVT 是否已启用：

    dmesg | grep -e DMAR -e IOMMU
dmesg | grep "gvt"

  2. 检查 MDEV 支持情况： 最直接的验证方式是检查系统是否已为核显（通常位于 PCI 地址 0000:00:02.0）生成了中介设备（Mediated Device，MDEV）类型目录：

    ls /sys/bus/pci/devices/0000:00:02.0/mdev_supported_types/

    预期输出： 你应该能看到类似如下的文件夹：

    • i915-GVTg_V5_4
    • i915-GVTg_V5_8

    如果能看到这些文件夹，说明 GVT-g 已成功启用。

6. 在虚拟机中使用 GVT-g

  1. 打开 Proxmox Web 管理界面。
  2. 选中你的虚拟机 -> 硬件 (Hardware) -> 添加 (Add) -> PCI 设备 (PCI Device)。
  3. 选择 原始设备 (Raw Device)：0000:00:02.0（Intel Corporation …）。
  4. 重要提示：不要勾选“所有功能 (All Functions)”。
  5. 展开 MDev 类型 (MDev Type) 下拉菜单。
  6. 选择所需的配置文件（例如 i915-GVTg_V5_4）：
    • V5_4 通常会为虚拟机分配更多显存（性能更高）。
    • V5_8 分配的显存较少（允许同时运行更多虚拟机）。
  7. 勾选 PCI-Express。
  8. 启动虚拟机。

在 Proxmox VE 上啟用 Intel GVT-g（vGPU）

Updated更新于更新於更新

本指南詳細介紹如何在 Proxmox VE 上啟用 Intel GVT-g（圖形虛擬化技術）。透過這項技術，你可以將單一實體 Intel 內顯（iGPU）分割為多個虛擬 GPU（vGPU），並分別直通（Passthrough）給多台虛擬機器（VM）使用。

本設定已在 Intel NUC 8（Bean Canyon） 上測試通過，同時也普遍適用於其他支援 GVT-g 的 Intel 處理器架構。

0. 支援的硬體

重要提示： GVT-g 僅在特定幾代較早的 Intel 處理器上受支援。較新的處理器（第 11 代 Core 及更新型號）改用了 SR-IOV，其設定方式完全不同。

支援 GVT-g 的處理器架構：

  • 第 5 代： Broadwell
  • 第 6 代： Skylake
  • 第 7 代： Kaby Lake
  • 第 8 代： Coffee Lake（例如 NUC8i5BEH）
  • 第 9 代： Coffee Lake Refresh
  • 第 10 代： Comet Lake（具體支援情況依主機板與實作而異）

註：Intel 第 11 代（Tiger Lake / Rocket Lake）及第 12 代以上（Alder Lake 等）處理器不支援 GVT-g，而是採用 SR-IOV 技術。

1. BIOS/UEFI 設定

在設定作業系統之前，請先確保已在主機板 BIOS 中啟用以下選項：

  • VT-d（定向 I/O 虛擬化技術）
  • VT-x（Intel 虛擬化技術）
  • Internal Graphics（內建顯示卡 / IGD）必須設為 Enabled（並設為主顯示裝置 Primary）。
  • Aperture Size（視訊記憶體孔徑大小）：建議設為 256MB 或更高（若可調整）。

2. 編輯 GRUB 開機載入器設定

我們需要在核心（Kernel）層面啟用 IOMMU 與 GVT-g 驅動程式。

  1. 開啟 GRUB 設定檔：

    nano /etc/default/grub

  2. 找到以 GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT 開頭的那一行，並修改以加入以下核心參數：

    • intel_iommu=on：啟用 Intel IOMMU。
    • iommu=pt：對宿主機使用直通（Pass-Through）模式以提升效能。
    • i915.enable_gvt=1：明確啟用 i915 驅動程式的 GVT-g 功能。

    修改後的設定範例：

    GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet intel_iommu=on iommu=pt i915.enable_gvt=1"

    （註：你也可以視需求加入 pcie_acs_override=downstream,multifunction。此參數通常用於拆分 IOMMU 群組，如果在指派 PCI 裝置時遇到群組衝突問題可以加上。）

  3. 儲存並離開（Ctrl+O，Enter，Ctrl+X）。

  4. 更新 GRUB 以套用變更：

    update-grub

3. 載入核心模組

接下來需要確保系統在開機時自動載入 VFIO 與 KVMGT 模組。

  1. 開啟核心模組設定檔：

    nano /etc/modules

  2. 在檔案中加入以下內容：

    vfio
vfio_iommu_type1
vfio_pci
vfio_virqfd
kvmgt
    • 其中 kvmgt 是 Intel GVT-g 所需的專用核心模組。

  3. 儲存並離開（Ctrl+O，Enter，Ctrl+X）。

  4. 更新 initramfs，確保這些模組在開機階段可用：

    update-initramfs -u -k all

4. 重新開機

重新啟動 Proxmox 伺服器，以套用核心參數並載入模組。

reboot

5. 驗證設定

系統重新開機後，驗證 GVT-g 是否已成功啟用。

  1. 檢查 Dmesg 日誌： 執行以下指令，查看 IOMMU 與 GVT 是否已啟用：

    dmesg | grep -e DMAR -e IOMMU
dmesg | grep "gvt"

  2. 檢查 MDEV 支援情況： 最直接的驗證方式是檢查系統是否已為內顯（通常位於 PCI 位址 0000:00:02.0）產生了中介裝置（Mediated Device，MDEV）類型資料夾：

    ls /sys/bus/pci/devices/0000:00:02.0/mdev_supported_types/

    預期輸出： 你應該會看到類似如下的資料夾：

    • i915-GVTg_V5_4
    • i915-GVTg_V5_8

    如果能看到這些資料夾，代表 GVT-g 已成功啟用。

6. 在虛擬機器中使用 GVT-g

  1. 前往 Proxmox Web 管理介面。
  2. 選取你的虛擬機器 -> 硬體 (Hardware) -> 新增 (Add) -> PCI 裝置 (PCI Device)。
  3. 選擇 原始裝置 (Raw Device)：0000:00:02.0（Intel Corporation …）。
  4. 重要提示：請勿勾選「所有功能 (All Functions)」。
  5. 展開 MDev 類型 (MDev Type) 下拉式選單。
  6. 選擇所需的設定檔（例如 i915-GVTg_V5_4）：
    • V5_4 通常會為虛擬機器配置較多視訊記憶體（較高效能）。
    • V5_8 配置的視訊記憶體較少（允許同時執行更多台虛擬機器）。
  7. 勾選 PCI-Express。
  8. 啟動虛擬機器。

Proxmox VE で Intel GVT-g (vGPU) を有効化する

Updated更新于更新於更新

本ガイドでは、Proxmox VE 上で Intel GVT-g（Graphics Virtualization Technology）を有効化する手順を詳しく解説します。GVT-g を利用すると、1 つの物理 Intel 内蔵 GPU（iGPU）を複数の仮想 GPU（vGPU）に分割し、複数の仮想マシン（VM）へパススルーできるようになります。

本構成は Intel NUC 8（Bean Canyon） で動作確認していますが、GVT-g に対応した他の Intel アーキテクチャでも同様に適用できます。

0. 対応ハードウェア

重要： GVT-g は特定の旧世代 Intel プロセッサでのみサポートされています。新しいプロセッサ（第 11 世代以降）では SR-IOV が採用されており、まったく異なる設定手順が必要です。

GVT-g 対応アーキテクチャ：

  • 第 5 世代： Broadwell
  • 第 6 世代： Skylake
  • 第 7 世代： Kaby Lake
  • 第 8 世代： Coffee Lake（例：NUC8i5BEH）
  • 第 9 世代： Coffee Lake Refresh
  • 第 10 世代： Comet Lake（マザーボードや実装により対応状況が異なります）

注：Intel 第 11 世代（Tiger Lake / Rocket Lake）および第 12 世代以降（Alder Lake など）は GVT-g に対応していません。これらは SR-IOV を使用します。

1. BIOS/UEFI 設定

OS 側の設定を行う前に、BIOS/UEFI で以下の項目が有効になっていることを確認してください。

  • VT-d（Virtualization Technology for Directed I/O）
  • VT-x（Virtualization Technology）
  • Internal Graphics（内蔵グラフィックス / IGD）を Enabled（プライマリ）に設定。
  • Aperture Size：256MB 以上を推奨（変更可能な場合）。

2. GRUB ブートローダーの編集

カーネルレベルで IOMMU と GVT-g ドライバを有効化します。

  1. GRUB の設定ファイルを開きます：

    nano /etc/default/grub

  2. GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT で始まる行を探し、以下のパラメータを追加します：

    • intel_iommu=on：IOMMU を有効化します。
    • iommu=pt：ホスト側をパススルーモードにしてパフォーマンスを向上させます。
    • i915.enable_gvt=1：GVT-g 機能を明示的に有効化します。

    設定例：

    GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet intel_iommu=on iommu=pt i915.enable_gvt=1"

    （注：必要に応じて pcie_acs_override=downstream,multifunction を追加することもできます。これは主に IOMMU グループを分割するためのオプションであり、PCI デバイスの割り当て時に問題が発生する場合に追加してください。）

  3. 保存して終了します（Ctrl+O、Enter、Ctrl+X）。

  4. GRUB を更新して変更を反映します：

    update-grub

3. カーネルモジュールの読み込み

起動時に VFIO および KVMGT モジュールが読み込まれるように設定します。

  1. モジュール設定ファイルを開きます：

    nano /etc/modules

  2. ファイルに以下の行を追加します：

    vfio
vfio_iommu_type1
vfio_pci
vfio_virqfd
kvmgt
    • kvmgt は Intel GVT-g に必要な専用モジュールです。

  3. 保存して終了します（Ctrl+O、Enter、Ctrl+X）。

  4. 起動時にこれらのモジュールが利用できるよう、initramfs を更新します：

    update-initramfs -u -k all

4. 再起動

カーネルパラメータの適用とモジュールの読み込みを行うため、Proxmox サーバーを再起動します。

reboot

5. 動作確認

システムの再起動後、GVT-g が有効になっていることを確認します。

  1. dmesg の確認： 以下のコマンドを実行し、IOMMU と GVT が有効になっているか確認します：

    dmesg | grep -e DMAR -e IOMMU
dmesg | grep "gvt"

  2. MDEV サポートの確認： 最も確実な確認方法は、GPU（通常は PCI アドレス 0000:00:02.0）の Mediated Device（MDEV）タイプ用ディレクトリが生成されているかを調べることです。

    ls /sys/bus/pci/devices/0000:00:02.0/mdev_supported_types/

    期待される出力： 以下のようなディレクトリが表示されるはずです：

    • i915-GVTg_V5_4
    • i915-GVTg_V5_8

    これらのフォルダが表示されれば、GVT-g は正常に有効化されています。

6. VM で GVT-g を使用する

  1. Proxmox の Web GUI を開きます。
  2. 対象の VM を選択 -> Hardware（ハードウェア） -> Add（追加） -> PCI Device（PCI デバイス） を選択します。
  3. Raw Device（生デバイス） で 0000:00:02.0（Intel Corporation …）を選択します。
  4. 重要：「All Functions（すべての機能）」にはチェックを入れないでください。
  5. MDev Type（MDev タイプ） ドロップダウンを展開します。
  6. 目的のプロファイル（例：i915-GVTg_V5_4）を選択します：
    • V5_4 はより多くのビデオメモリ（VRAM）を VM に割り当てます（高パフォーマンス向け）。
    • V5_8 は割り当てるビデオメモリが少ない代わりに、より多くの VM を同時に実行できます。
  7. PCI-Express にチェックを入れます。
  8. VM を起動します。