ESXi 6.7 配置 NVIDIA RTX 2080 Ti 显卡直通教程 | 打破虚拟机 GPU 输出瓶颈

随着虚拟化技术的飞速发展,ESXi 作为 VMware 的旗舰虚拟化平台,已经成为很多开发者和技术爱好者的首选。而对于需要高性能显卡支持的用户来说,NVIDIA RTX 2080 Ti 的直通配置是非常有价值的一项技能,特别是当你需要在虚拟机中运行要求较高的图形应用时。

本教程是我在折腾了两天成功实现2080ti显示直通给esxi里面的window11,在这篇教程中,我将详细分享ESXi 6.7 配置 NVIDIA RTX 2080 Ti 显卡直通的完整步骤,并重点解决一些常见的配置难题。确保你按照步骤操作,即可顺利完成虚拟机的显卡直通配置,开启高效的虚拟化图形环境。

1. 前提条件

ESXi 6.7 或更高版本的 VMware 虚拟化平台;

安装有 NVIDIA RTX 2080 Ti 显卡的主机;

主板支持 VT-d / IOMMU(虚拟化技术)和 Above 4G Decoding,且启用;

虚拟机系统:建议使用 Windows 10/11 系统;

至少 16GB 或更高内存 以及 足够的磁盘空间。

2. 在 ESXi 上启用显卡直通(PCI Passthrough)

步骤一:启用 VT-d 和 IOMMU
重启你的主机,进入 BIOS 设置。

在 BIOS 中,确认以下选项已启用:

VT-d / IOMMU:这是实现显卡直通的基础。

Above 4G Decoding:此设置对于 4GB 以上显存的显卡非常重要。

CSM (Compatibility Support Module):设置为 UEFI 模式,启用 UEFI 启动。

保存 BIOS 设置并退出。

步骤二:在 ESXi 中添加显卡直通
登录到 vSphere Web Client。

在 主机 界面中,找到 "硬件" → "PCI 设备",并启用 2080 Ti 显卡的直通。

重启 ESXi 主机以应用设置。

3. 配置虚拟机

步骤三:创建虚拟机并配置显卡直通
在 vSphere Web Client 中,选择 "创建虚拟机" 并选择 Windows 10/11 操作系统模板。

在 虚拟机设置 中,点击 “添加” → “PCI 设备”,并选择 2080 Ti 显卡及其所有子设备:

0000:82:00.0 GeForce RTX 2080 Ti

0000:82:00.1 High Definition Audio Controller

0000:82:00.2 USB 3.1 Controller

0000:82:00.3 UCSI Controller

保存虚拟机配置。

4. 编辑虚拟机配置参数

步骤四:配置高级参数
在 虚拟机设置 → VM Options → Advanced → Configuration Parameters 中,添加以下高级参数:

svga.present = "FALSE"
hypervisor.cpuid.v0 = "FALSE"
pciPassthru.use64bitMMIO = "TRUE"
pciPassthru.64bitMMIOSizeGB = "64"
pciPassthru0.msiEnabled = "FALSE"
pciPassthru1.msiEnabled = "FALSE"
pciPassthru2.msiEnabled = "FALSE"
pciPassthru3.msiEnabled = "FALSE"

确保 "Memory Hot Add" 被禁用,“Reserve all guest memory” 被启用。

步骤五:启动虚拟机
启动虚拟机并进入 Windows 10/11 系统。

安装 NVIDIA 驱动程序,确保显卡被系统正确识别。如果驱动安装失败,尝试使用 远程桌面(RDP) 或 VNC 连接到虚拟机,查看设备管理器是否正常显示 2080 Ti。

5. 常见问题排查

问题一:启动后显示黑屏或白屏
确保显卡所有子设备都已成功直通。

使用 RDP 或 VNC 远程连接到虚拟机,检查显卡是否显示在设备管理器中。

如果显示器没有显示画面,可能是由于显卡没有连接物理显示器,或者驱动问题。

问题二:虚拟机无法启动进入 BIOS
当显卡直通后,虚拟机的 显示输出 会被直接交给 GPU。如果要进入 BIOS 或查看设置,可以暂时取消显卡的直通,并在设置完远程桌面后再重新启用显卡直通。

6. 小结

经过以上步骤配置后,你的 ESXi 虚拟机应该成功启用了 RTX 2080 Ti 显卡的直通,并能够提供图形密集型应用支持。记得在需要调试时可以临时关闭直通设置,进行远程桌面访问。


主板 BIOS 设置详解

为了成功实现 NVIDIA RTX 2080 Ti 显卡的直通,主板的 BIOS 设置非常关键。以下是我为你整理的详细配置步骤,适用于 X99 双路 CPU 主板,确保你按照这些配置操作后,能够顺利开启虚拟化技术。

1. 启用虚拟化技术:

VMX Enable
功能: 启用虚拟化扩展(Intel VT-x),使得 CPU 能够支持虚拟化技术,为虚拟机分配更多的硬件资源并支持直通(passthrough)。

设置位置: Advanced > Intel Virtualization Technology > Enabled

建议: 必须启用此选项,才能让虚拟机能够访问物理硬件(如显卡、网卡等)。

Execute Disable Bit Enable
功能: 启用此项可以增强 CPU 的安全性,防止恶意代码执行,保护系统免受某些类型的病毒攻击。

设置位置: Security > Execute Disable Bit > Enabled

建议: 对于绝大多数用户,建议启用此选项,以提升系统安全性。

2. 启用 I/O 设备虚拟化支持:

IntelRCSetup IIO Configuration Enable
功能: 该选项启用 Intel I/O 子系统的配置,这对于虚拟化和直通显卡等设备非常关键。

设置位置: Advanced > Intel RC Setup > IIO Configuration > Enabled

建议: 必须启用此设置,以便虚拟机可以访问和控制 PCI 设备(如 GPU、网卡、USB 控制器等)。

3. 启用大内存映射支持:

Above 4G Decoding Enable
功能: 启用该选项允许系统使用超过 4GB 的内存地址空间,这对于 直通显卡(尤其是显存较大的显卡,如 2080 Ti)非常重要。

设置位置: Advanced > PCI Subsystem Settings > Above 4G Decoding > Enabled

建议: 启用此选项,以确保显卡和其他大内存设备能够正确映射和使用内存。

4. 启用 UEFI 启动模式:

CSM (Compatibility Support Module) 配置:
功能: CSM 控制 BIOS 的兼容模式和 UEFI 模式切换。为了启用直通显卡,并确保系统能够使用 64 位大内存地址,推荐将启动方式设置为 UEFI,而非传统 BIOS 模式。

设置位置: Boot > CSM > Disabled(禁用 CSM)

建议: 禁用 CSM,确保系统处于 UEFI 启动模式,这对于启动时对显卡的初始化和直通至关重要。

设置 PCI 设备和存储设备为 UEFI 模式:
功能: 为了确保 PCI 设备和存储设备能够在 UEFI 模式下正确加载,必须将它们的启动方式设置为 UEFI。

设置位置: Boot > PCI Devices > Video, Storage, Network > UEFI

建议: 这项设置确保所有 PCI 设备(包括显卡)都能在 UEFI 环境下正常工作,避免启动时的兼容性问题。

总结:

VMX Enable、Execute Disable Bit、IntelRCSetup IIO Configuration:确保 CPU 支持虚拟化并为设备直通提供必要支持。

Above 4G Decoding:确保大显存设备(如 RTX 2080 Ti)能够正确初始化。

CSM:禁用,确保系统启用 UEFI 启动模式。

PCI 设备设置为 UEFI:确保显卡、存储和网络设备能在 UEFI 环境下正常加载。

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