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SR-IOV (Single Root I/O Virtualization)（エスアールアイオーブイ）
PCIeデバイスを複数の仮想機能 (VF) に分割するPCI-SIG標準規格。1物理NICを複数VMで共有しつつ各VMからHW直接アクセス可。
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2026/5/15 更新
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概要
SR-IOV (Single Root I/O Virtualization) は PCI-SIG が2007年に策定したPCIeデバイス仮想化規格 (PCIe 2.0 ECN)。1つの物理機能 (PF: Physical Function) を最大256の仮想機能 (VF: Virtual Function) に分割し、各VFを独立したPCIeデバイスとして仮想化レイヤ (KVM / Hyper-V / ESXi) からVMへマップする。
アーキテクチャ
- PF: ホストドライバが管理する物理デバイス機能
- VF: 軽量化されたPCIeデバイス機能 (DMA / MSI-X のみ)
- VFIO + IOMMU でVFをゲストVMへ直接割当
- ハイパーバイザを経由しないため低レイテンシ
対応デバイス例
| カテゴリ | 製品 | VF数上限 |
|---|---|---|
| 100/200GbE NIC | Mellanox ConnectX-6 Dx | 最大128 |
| 100GbE NIC | Intel E810 | 最大256 |
| 25GbE NIC | Intel X710 | 最大64 |
| GPU | NVIDIA A100 (MIG) | 7インスタンス |
| NVMe | Samsung PM1735 | 最大32 |
主要クラウドでの採用
- AWS Enhanced Networking (ENA / Intel 82599 SR-IOV)
- Azure Accelerated Networking (Mellanox ConnectX-3/4)
- GCP gVNIC (独自 SR-IOV NIC)
関連用語との違い
- vs VFIO単体: VFIOはデバイス全体をVMへ、SR-IOVは1デバイスを複数VFへ分割
- vs VirtIO: VirtIOはソフトウェアI/O、SR-IOVはハードウェア直接I/O
FAQ
Q1: 性能は? A: ネイティブの98-99%。VirtIO比でレイテンシ50-70%削減、PPS (Packets Per Second) は2-4倍。
Q2: Live Migration可能? A: 制限あり。SR-IOV VFはホストハードウェア依存のため移行時はVFデタッチ→マイグレーション→再アタッチが必要。
Q3: コンシューマで使えるNICは? A: 限定的。Intel X550-T2 / Mellanox ConnectX-3 中古品 ($100-200) で個人検証可能。