本发明公开了一种基于延迟发送机制的GPU虚拟化性能提升的方法,采用GPU独占和API重定向相结合的GPU虚拟化方法,利用延迟发送的机制,并通过虚拟机之间共享内存的方法来减少GPU交互次数,从而提高GPU虚拟化性能。本发明根据循环体中的参数变化和数据依赖的不同情况给出了三种延迟发送指令提交的方法,分别是:第一种是在没有参数和数据变化下延迟发送;第二种是没有数据依赖和有参数的变化下延迟发送;第三种是没有参数变化,却有数据依赖的延迟发送。根据具体情况来选择使用这三种延迟发送方法来降低发送的次数,通过延迟发送指令的方法来充分利用GPU物理资源,使虚拟机几乎达到跟实体机同样的效果。