はじめに

前回の記事では、Dockerで動作するChromeを音声サポート付きでホストPCのXサーバーに表示する方法を詳しく解説した。

本記事では、Docker内でGoogle ChromeをGPU有効化して動作させる方法を確認する。最初にGPUを有効にするための基本設定を行い、その効果を確認する。

DockerでGPUを有効にする

DockerでGPUを有効にするためには、ホストマシンのGPUデバイスをコンテナ内に共有する必要がある。これを実現するために、　--device /dev/driオプションを使用する。このオプションにより、コンテナ内のアプリケーションがホストのグラフィックデバイスにアクセスし、ハードウェアアクセラレーションを利用できるようになる。

使用するDockerfile

前回の記事で作成したDockerfileを利用する。このDockerfileを使用することで、コンテナを簡単にビルドして音声サポート付きのGoogle Chromeを実行できる。

前回の記事でDockerイメージをすでに作成済みであればGPUを有効にしてDockerイメージを起動するから進めれば良い

Dockerfileを作成する

適当なディレクトリにDockerfileを作成する

# 適当なワークディレクトリに移動
mkdir -p /tmp/test
cd /tmp/test

# 上記のDockerfileの内容をコピペして作成
vi Dockerfile

Dockerfile

FROM ubuntu:24.04

ENV DEBIAN_FRONTEND=noninteractive
ENV DISPLAY=:0
ENV PULSE_SERVER=unix:/run/user/1000/pulse/native

RUN apt-get update && \
    apt-get install -y wget pulseaudio socat alsa-base \
    libcanberra-gtk-module libcanberra-gtk3-module \
    fonts-ipafont-gothic fonts-ipafont-mincho fonts-noto-cjk \
    language-pack-ja dbus-x11 && \
    wget -q https://dl.google.com/linux/direct/google-chrome-stable_current_amd64.deb && \
    apt-get install -y ./google-chrome-stable_current_amd64.deb --no-install-recommends && \
    apt-get clean && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

# D-Busの設定と起動を行うスクリプトを作成
RUN echo "#!/bin/bash\n\
/etc/init.d/dbus start\n\
export XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/\$(id -u)\n\
mkdir -p \$XDG_RUNTIME_DIR\n\
chmod 700 \$XDG_RUNTIME_DIR\n\
chown \$(id -un):\$(id -gn) \$XDG_RUNTIME_DIR\n\
export DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS=unix:path=\$XDG_RUNTIME_DIR/bus\n\
dbus-daemon --session --address=\$DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS --nofork --nopidfile --syslog-only &\n\
exec \"\$@\"" > /start.sh && chmod +x /start.sh

CMD ["/start.sh", "google-chrome", "--no-sandbox", "--disable-gpu", "--disable-dev-shm-usage"]

Dockerイメージを作成する

# chrome起動用のDockerイメージを作成
docker build -t ubuntu24_chrome .

GPUを有効にしてDockerイメージを起動する

以下のコマンドを実行して、GPUを有効にした状態でUbuntu 24.04ベースのDockerコンテナを起動する。このコンテナ内でGoogle Chromeを動作させる。

ホストPCで実行

docker run -it --rm \
  --name ubuntu24 \
  --env="DISPLAY=$DISPLAY" \
  --env="PULSE_SERVER=unix:${XDG_RUNTIME_DIR}/pulse/native" \
  --volume="$HOME/.Xauthority:/root/.Xauthority:rw" \
  --volume="${XDG_RUNTIME_DIR}/pulse/native:${XDG_RUNTIME_DIR}/pulse/native" \
  --volume="/etc/machine-id:/etc/machine-id:ro" \
  --volume="/run/user/$(id -u)/pulse:/run/user/$(id -u)/pulse" \
  --network=host \
  --device /dev/dri \
  ubuntu24_chrome /bin/bash

DockerでGPUが利用可能か確認

コンテナ内でGPUが正しく利用できるかどうかを確認する。まず、mesa-utilsをインストールし、glxinfoコマンドを使ってGPUの状態を確認する。

Docker内で実行

apt-get update
apt-get install -y mesa-utils
glxinfo | grep "OpenGL renderer"

実行結果として、以下のようにGPUの名前が表示される場合、GPUが有効化されていることが確認できる。

IntelのGPUが有効の場合

OpenGL renderer string: Mesa Intel(R) Graphics (RPL-S)

GPUが無効の場合

MESA: error: Failed to query drm device.
glx: failed to create dri3 screen
failed to load driver: iris
failed to open /dev/dri/card1: No such file or directory
failed to load driver: iris
OpenGL renderer string: llvmpipe (LLVM 17.0.6, 256 bits)

GPUが無効・有効の場合

Chromeの起動方法の違い

GPUの有効・無効に応じて、Chromeの起動方法を使い分ける。以下は、その違いを示す例である。

Chromeの起動方法の違い

# GPU無効でChromeを起動
google-chrome --no-sandbox --disable-gpu --disable-dev-shm-usage

# GPU有効でChromeを起動
google-chrome --no-sandbox  --disable-dev-shm-usage

必要に応じてDockerからホストPCのXサーバーに接続するために以下のコマンドをホスト側のPCで実行しておく

ホストPCで実行

xhost +

Chromeのレンダリングステータスの確認

Google ChromeがGPUを使用してレンダリングしているかどうかを確認するには、chrome://gpuにアクセスする。以下の表は、GPU無効時と有効時のレンダリングステータスの違いを示している。

GPU無効	GPU有効

ソフトウェアで描画する設定	ハードウェアアクセラレーションが有効

ベンチマーク

GPUの有効化によるパフォーマンスの違いを確認するために、SpacerocksというWebGLベンチマークを使用する。下の表は、GPUが無効な場合と有効な場合のフレームレートの違いを示している。

GPU無効	GPU有効

6fps	60fps

まとめ

本記事では、Dockerコンテナ内でGoogle Chromeを動作させる際にGPUを有効化する方法についてまとめ。GPUを利用することで、グラフィックスのレンダリング速度が大幅に向上し、Chromeの動作が快適になる。これにより、Webアプリケーションの開発やテスト環境をより実際のユーザー環境に近い形で構築することが可能になる。

`xhost +`を使わずに実現する方法