VirtualBox 中 CentOS 的 GPU 加速使用指南
一、能力边界与方案选择
- VirtualBox 的 3D 加速属于虚拟机内的图形加速（OpenGL 等），通过宿主机 GPU 进行渲染，适合桌面图形、OpenGL 应用；它不等同于将物理 GPU 直通给虚拟机，也不等同于在虚拟机内安装 NVIDIA 驱动/CUDA 来做深度学习训练。若要在虚拟机内使用宿主机的 NVIDIA GPU 做 CUDA 计算，通常采用 GPU 直通（vDGA/IOMMU），但这在 VirtualBox 上并不支持，需要改用 VMware vSphere/Workstation、KVM/QEMU 等支持直通的虚拟化平台。
二、在 VirtualBox 启用 3D 加速（适合桌面/OpenGL 场景）
- 宿主机准备
- 安装与 VirtualBox 版本匹配的 VirtualBox Extension Pack（提供 USB 2/3、RDP、主机 GPU 加速等能力）。
- 虚拟机设置（关机状态操作）
- 打开 设置 → 显示：
- 勾选 启用 3D 加速；可按需增加 屏幕数量 与分辨率。
- 将 显存（VRAM） 提升到至少 128 MB（更高分辨率/多屏建议 256 MB 或以上）。
- 显卡控制器建议选择 VBoxVGA（较新版本对 3D 支持更好）。
- 启动 CentOS 后的验证
- 安装并加载 VBoxGuestAdditions（增强功能），重启后检查 3D 是否生效：
- 检查 OpenGL 渲染器：
- glxinfo | grep -i “opengl renderer”
- 简单 3D 测试（应无报错且帧率正常）：
- 若使用 GNOME/KDE，可在“设置 → 显示”中调整分辨率与多屏布局。上述 3D 加速与多屏设置在 VirtualBox 中均为标准选项。
三、在虚拟机内安装 NVIDIA 驱动与 CUDA 的适用场景
- 仅当虚拟机通过 GPU 直通获得对物理 NVIDIA GPU 的独占访问时，才建议在虚拟机内安装 NVIDIA 驱动/CUDA；在普通 VirtualBox 3D 加速场景下，虚拟机内安装 NVIDIA 驱动通常无法驱动物理 GPU，也无法使用 CUDA。
- 若采用直通方案（以 VMware/KVM 为例），基本步骤为：
- 宿主机开启 IOMMU，在虚拟化平台将 PCI GPU 直通给虚拟机；
- 在虚拟机（CentOS）中安装与宿主机驱动匹配的 NVIDIA 驱动/CUDA Toolkit；
- 使用 nvidia-smi 验证 GPU 可见与驱动版本。上述流程在支持直通的平台上被广泛采用。
四、CentOS 端的常见准备与排错要点
- 基础环境
- 安装编译与内核头文件（以 CentOS 7/8/9 为例）：
- yum/dnf groupinstall -y “Development Tools”
- yum/dnf install -y kernel-devel-$(uname -r) kernel-headers-$(uname -r) gcc make dkms
- 若计划后续切换到直通方案
- 禁用 Secure Boot（UEFI 机型常见要求），并禁用 Nouveau：
- 在 /etc/default/grub 的 GRUB_CMDLINE_LINUX 末尾添加：rd.driver.blacklist=nouveau nouveau.modeset=0
- 更新 GRUB 并重建 initramfs，重启后确认 lsmod | grep nouveau 无输出。
- VirtualBox 3D 相关排错
- 确认已安装 Extension Pack 与 VBoxGuestAdditions，且 3D 加速已勾选、显存足够；
- 若 glxinfo/glxgears 异常，检查宿主机显卡驱动是否最新、VirtualBox 版本是否过旧，以及是否使用了合适的显卡控制器（如 VBoxVGA）。