N5105 Jellyfin 硬件加速

先说结论，显卡受限于驱动原因，暂时有Ubuntu 21.04+ 以上系统可以实现，直通Windows 10绝无可能（2022/05/19）。
回到主题，最近流行各种小主机做软路由、家庭影音、Nas等系统。这些主机的CPU主要有J4125（10gen）、N5105（11gen）、N6005，其中前两款为Intel® Celeron®，后面这个款为Intel® Pentium®，10代采用14nm工艺，11代采用10nm工艺，N5105和N6005相对J4125有不错的性能提升。在性能相差不大的情况N5105要经济一些，这也是很多人被坑的主要原因，N5105有各种直通方案的折腾。

• 一、不折腾，怎么最简单直直通到虚拟机？
  • 1. 缘起：Jellyfin硬件加速。
  • 2. 方案选择
  • 3. 实施
    • 1) 开启Huc和GuC
    • 2) 检查HOST是否成功驱动显卡。
    • 3) 使用LXC安装Jellyfin
    • 3)重启LXC，进入容器验证时候直通
• 二、 总结
• 三、扩展阅读

重点，本人对硬件其实不熟悉，通过几番折腾紧紧对Intel低功耗CPU有个粗浅的了解，错误地方就当放屁吧。

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一、不折腾，怎么最简单直直通到虚拟机？

不折腾
翻遍了中文互联网社区，除了部分LXC方案最简单而且是可靠的，其他大部分不靠谱。大部分方案或者勉强叫教程，最后没有验证过程，按照实施步骤基本可以认定最后是失败的。尤其是直通Win10虚拟机，不可能成功，除非他自己写了驱动。

1. 缘起：Jellyfin硬件加速。

Jellyfin最为一套可靠的穷人家庭影音系统，做到了一个长视频网站所有该做的功能，视频不是从存储直出要经过一次转码（好像也有直出方案，稍后看下文档补充），甚至还有各种码率的选择。
众所周知转码这活CPU也能干，但我们这次专门说的是N5105。做为穷人家庭服务器，机器上必然有个OpwnWRT+NAS+Jeellyfin,我们也不好把算力用在转码上。毕竟这个CPU上还有个集成显卡不是吗？用起来，加速！

Jellyfin 转码设置支持如下几如下几种加速方案：

2. 方案选择

• Intel QuickSync（QSV）: 当前Linux环境下需要Intel提供的驱动，编解码支持比较差，具体可参看 https://github.com/intel/media-driver ， N5105的显卡代号为 JasperLake [UHD Graphics]。
• VA-API: 紧支持Intel iGPUs、AMD GPU。

考虑到QSV方案里，Intel® iGPUs支持比较差，我们选择VA-API，当然这也是最简单的方案。

3. 实施

1) 开启Huc和GuC

这不是必须的操作, 只有HEVC硬解，开启低电压解码器需要本单元操作。

HuC是Intel显卡的HEVC/H.265微处理器，如果需要HEVC的硬解功能才需要开启。9代以后的intel CPU支持此功能。
GuC图形微控制器（Graphics micro (μ) Controller），控制上下提交，电源关闭等方面控制功能。开启低电压转码模式必须要开启。
PVE7.x 某些版本采用的内核是是5.15.x，这些版本的内核开启GuC可能会失败（BUG），所以需要更换内核。

• 内核升级

  升级内核到5.19

  #确认内核版本，如果是5.15  可以升级内核
  uname -a 
  #查看可安装内核版本
  apt search pve-kernel|grep pve-kernel-
  #这里建议安装稳定版内核
  apt install pve-kernel-5.19.17-2-pve/stable
  #选择启动内核版本
  proxmox-boot-tool kernel pin 5.19.17-2-pve
  #验证内核状态
  root@pn41:~# /usr/sbin/proxmox-boot-tool kernel list
  Manually selected kernels:
  None.
  
  Automatically selected kernels:
  5.15.102-1-pve
  5.19.17-2-pve
  
  Pinned kernel:
  5.19.17-2-pve

• 开始GuC

  /etc/modprobe.d/i915.conf

  echo "options i915 enable_guc=3" >> nano  /etc/modprobe.d/i915.conf

  如果非N5105可参照下图确认guc支持情况，3代表同时开始GuC和HuC。更多可参照下文Enable GuC链接。

  

• 重启验证GuC状态，如果没有成功信息，需要更新固件 https://archlinux.org/packages/?name=linux-firmware

  dmesg | grep -iE "guc|huc"
  [    5.767306] Setting dangerous option enable_guc - tainting kernel
  [    6.014137] i915 0000:00:02.0: [drm] GuC firmware i915/ehl_guc_70.1.1.bin version 70.1
  [    6.014143] i915 0000:00:02.0: [drm] HuC firmware i915/ehl_huc_9.0.0.bin version 9.0
  [    6.029614] i915 0000:00:02.0: [drm] HuC authenticated
  [    6.030103] i915 0000:00:02.0: [drm] GuC submission enabled
  [    6.030183] i915 0000:00:02.0: [drm] GuC SLPC disabled

2) 检查HOST是否成功驱动显卡。

root@pve:~# ls /dev/dri
ls: cannot access '/dev/dri': No such file or directory
#显卡状态
root@pve:~# lspci -k
...
00:02.0 VGA compatible controller: Intel Corporation JasperLake [UHD Graphics] (rev 01)
	DeviceName: Onboard - Video
	Subsystem: ASUSTeK Computer Inc. Device 8813
	Kernel driver in use: vfio-pci
	Kernel modules: i915
...

上面就是失败案例，原因是尝试虚拟化开启了，解决步骤如下：

• /etc/modprobe.d/pve-blacklist.conf 注释掉 blacklist i915,当然如果不需要其他设备直通可以全部注释掉。
• /etc/default/grub 去掉 video=efifb:off,vesafb:off
• /etc/modprobe.d/vfio.conf 去掉网卡，这个需要进一步获取

#获取显卡IDs
root@pve:~# lspci -n -s 00:02
00:02.0 0300: 8086:4e61 (rev 01)
删掉vfio.conf  8086:4e61 这个设备

#重做grub
root@pve:~# update-grub
#更新initramfs
root@pve:~# update-initramfs -u
#重启pve
root@pve:~# reboot

验证显卡是否正确驱动，并开启,如果没有，再看看是不是漏了啥。

查看LXC直通

root@pve:~# ls /dev/dri
by-path  card0	renderD128

3) 使用LXC安装Jellyfin

LXC是RedHat？发起的容器化技术。与云原生领域常用的Docker、Podman类似，都是通过cgroups ns实现了进程隔离；保持相对独立的运行环境，做到了进程隔离，资源相对隔离。
本质上LUX容器还是在HOST上跑的，所以能直接使用硬件。

下面开始Jellyfin调用显卡部分操作：

• 安装LXC容器，系统要求Ubuntu不能低于21:05，Debain与PVE版本一致应该都没问题，pve7 用的是Debain 11,建议使用Ubuntu 22:04.
• 编辑 lxc 配置文件 /etc/pve/lxc/.conf

编辑LXC直通

#Intel iGPU:
lxc.cgroup2.devices.allow: c 226:0 rwm
lxc.cgroup2.devices.allow: c 226:128 rwm
lxc.mount.entry: /dev/dri/card0 dev/dri/card0 none bind,optional,create=file
lxc.mount.entry: /dev/dri/renderD128 dev/dri/renderD128 none bind,optional,create=file

3)重启LXC，进入容器验证时候直通

验证直通

# 注意 226，128 两个数字
root@jellyfin:~# ls -all /dev/dri/
total 0
drwxr-xr-x 2 root root         80 May 19 12:36 .
drwxr-xr-x 8 root root        540 May 19 12:36 ..
crw-rw---- 1 root video  226,   0 May 19 12:33 card0
crw-rw---- 1 root syslog 226, 128 May 19 12:33 renderD128
# 打开视频执行观察下
root@jellyfin:~# ps aux | grep ffmpeg | grep accel 
# 或者直接看下 转码日志
root@jellyfin:~#  tail -f  /var/log/jellyfin/FFmpeg.Transcode-*
[AVHWDeviceContext @ 0x564c672489c0] No VA display found for device /dev/dri/renderD128.
Device creation failed: -22.
Failed to set value 'vaapi=va:/dev/dri/renderD128' for option 'init_hw_device': Invalid argument
Error parsing global options: Invalid argument

哈哈，依旧失败，我们是不是白干了呢？不是，人家都说了嘛jellyfin-ffmpeg version 4.4.1-2 or higher is required

升级ffmpeg

apt upgrade jellyfin-ffmpeg

如果更新失败，可以去jellyfin网站下载，手动安装一下 https://repo.jellyfin.org/releases/server/ubuntu/versions/jellyfin-ffmpeg/ 。
更新完务必确认一下ffmpeg 版本

检查ffmpeg版本

root@jellyfin:~# /usr/lib/jellyfin-ffmpeg/ffmpeg -version
ffmpeg version 5.0.1-Jellyfin Copyright (c) 2000-2022 the FFmpeg developers
built with gcc 11 (Ubuntu 11.2.0-19ubuntu1)

二、 总结

整片文章其实没有提供真正意义上的直通。次实验机器为一台华硕PN41，真正实现了直通的设备是AX201 Wifi6, N5105核显直通到Win10不能驱动，Linux理论上可以做到虚拟机直通，使用PCI方案，网上尝试直通Win10虚拟机（直通后不能驱动，显卡代码43）的也都是这种方案。另外据称Win11可以直通，希望有老哥尝试一把。

请注意！！！！Kernel5.15 GuC 开启有问题，具体参照⬇️ Kernel BUG, 其他内核暂无问题。其他问题请参照扩展链接开启 确认GuC开启状态。

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三、扩展阅读

• 如何查找用于 Linux* 的显卡驱动程序
• Hardware Acceleration
• *Enable GuC
• intel硬件视频加速简要整理
• PCI passthrough via OVMF
• 什么是LUX
• IOMMU
• 为 PCI 透传配置一个主机
• PVE VM显卡直通
• Kernel BUG