C#获取GPU使用率：从WMI到性能计数器的完整实现方案

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实时监控 GPU 使用率在高性能计算和图形密集型应用中至关重要。典型场景包括：

游戏引擎开发中优化渲染管线负载
AI/ML 训练时防止显存溢出
视频处理软件的资源分配调整
科学计算的硬件利用率分析

优点：

无需额外驱动支持
代码实现简单
支持基础信息查询（显存、驱动版本等）

缺点：

无法获取实时负载百分比
更新频率最低 30 秒
部分显卡厂商数据不准确

优势：

毫秒级实时数据
支持负载百分比采集
多 GPU 区分监控

注意事项 ：

需要安装显卡厂商的性能计数器
NVIDIA/AMD 需安装完整驱动套件
Intel 核显需启用 Metrics 服务

using System.Management;

public class WmiGpuMonitor : IDisposable 
{
    private ManagementObjectSearcher _searcher;

    public WmiGpuMonitor() 
    {
        _searcher = new ManagementObjectSearcher("SELECT * FROM Win32_VideoController");
    }

    public List<GpuInfo> GetGpuInfo()
    {var results = new List<GpuInfo>();
        try {foreach (ManagementObject obj in _searcher.Get()) 
            {
                results.Add(new GpuInfo {Name = obj["Name"]?.ToString(),
                    MemoryMB = Convert.ToUInt32(obj["AdapterRAM"]) / 1024 / 1024
                });
            }
        }
        catch (ManagementException ex) {// 记录错误日志}
        return results;
    }

    public void Dispose() => _searcher?.Dispose();
}

public class GpuInfo 
{public string Name { get; set;}
    public uint MemoryMB {get; set;}
}

using System.Diagnostics;

public class PerfCounterGpuMonitor : IDisposable
{private PerformanceCounter[] _counters;

    public PerfCounterGpuMonitor(int gpuIndex = 0)
    {
        // NVIDIA 计数器路径示例
        var category = new PerformanceCounterCategory("GPU Engine");

        var counterNames = category.GetInstanceNames()
            .Where(n => n.Contains($"pid_{Process.GetCurrentProcess().Id}_"))
            .ToArray();

        _counters = counterNames
            .Select(n => new PerformanceCounter("GPU Engine", 
                "Utilization Percentage", n))
            .ToArray();}

    public float GetUsage()
    {
        try {return _counters.Sum(c => c.NextValue());
        }
        catch (InvalidOperationException) {return -1; // 计数器未就绪}
    }

    public void Dispose()
    {foreach (var counter in _counters) 
        {counter?.Dispose();
        }
    }
}

测试环境：i7-10700K + RTX 3080

方案	CPU 占用率	采集延迟	采样间隔
WMI	<1%	30s	固定
Perf	2-3%	50ms	可配置

服务账户需要加入 ”Performance Monitor Users” 组
注册表权限：HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\Windows NT\CurrentVersion\Perflib

// 获取所有 GPU 实例
var category = new PerformanceCounterCategory("GPU Engine");
var instances = category.GetInstanceNames()
    .Where(i => i.Contains("engtype_3D"));