Saat ini, virtualisasi banyak digunakan di hampir setiap bagian industri TI - mulai dari pribadi perangkat seluler hingga kuat pusat komputasi, memungkinkan Anda untuk memutuskan sebanyak mungkin tugas yang berbeda. Virtualisasi dapat hadir dalam berbagai bentuk - mulai dari virtualisasi dan emulasi platform hingga virtualisasi sumber daya. Namun hari ini kita akan berbicara tentang virtualisasi perangkat keras asli - prosesor modern mendukungnya menggunakan set instruksi seperti Intel VT-x atau AMD-V.

Virtualisasi asli adalah teknologi yang menyediakan sumber daya komputasi yang diabstraksi dari lapisan perangkat keras. Jika kita mengambil, misalnya, segmen server, abstraksi tersebut memungkinkan beberapa sistem virtual berjalan pada satu platform perangkat keras, dan juga memungkinkan untuk dengan mudah mentransfer sistem virtual dari satu server perangkat keras ke server perangkat keras lainnya - misalnya, ketika gagal atau rusak. ditingkatkan.

Sebelum munculnya dukungan perangkat keras untuk virtualisasi, semua keunggulan teknologi mengimbangi kerugian besar dalam kinerja dan kecepatan rendah pengoperasian mesin virtual secara keseluruhan. Popularitas mesin virtual mulai tumbuh ketika produsen platform perangkat keras mulai mengambil langkah aktif untuk mengurangi biaya virtualisasi (munculnya dukungan perangkat keras, pengenalan instruksi baru, pengurangan waktu pelaksanaan instruksi), dan kinerja prosesor menjadi cukup untuk "menarik" mesin virtual dengan kecepatan yang dapat diterima.

Seperti disebutkan di atas, salah satu faktor kuncinya operasi normal virtualisasi perangkat keras asli - dukungan prosesor untuk set instruksi tertentu. Intel memperkenalkan set instruksi VT-x pada tahun 2005, masih dalam kerangka arsitektur Netburst yang digunakan di Prosesor pentium 4. AMD mengembangkan set instruksinya sendiri, AMD-V, dan prosesor pertama yang mendukungnya memasuki pasar pada tahun 2006. Beberapa waktu kemudian, kedua perusahaan mengusulkan set instruksi baru: Intel EPT (Extracted Page Tables) dan AMD RVI (Rapid Virtualization Indexing), masing-masing. Inti dari kedua set ini adalah bahwa OS tamu memperoleh kendali atas halaman memori tervirtualisasi secara langsung, melewati hypervisor - ini mengurangi beban di dalamnya dan sedikit meningkatkan kecepatan sistem virtual. Untuk meneruskan perangkat langsung ke OS tamu perusahaan Intel mengembangkan set instruksi Intel VT-d. Intel juga memiliki rangkaian instruksi lain untuk virtualisasi: Intel VT FlexMigration, Intel VT FlexPriority, VPID, VT Real Mode, VMFUNC.

Pada prosesor generasi baru, produsen tidak hanya menawarkan kemampuan baru untuk set instruksi virtualisasi, tetapi juga mengurangi waktu eksekusi instruksi tertentu, sehingga meningkatkan kinerja sistem virtual secara keseluruhan. Misalnya, pada prosesor Pentium 4, penundaan eksekusi instruksi VMCALL dan VMRESUME mendekati 1500 nanodetik, dan pada Core 2 Duo (Penryn) sudah kurang dari 500 nanodetik.

Mengurangi kesenjangan kinerja antara sistem nyata dan virtual telah membuat mesin virtual (VM) jauh lebih menguntungkan untuk digunakan, termasuk untuk memecahkan masalah. tingkat perusahaan. Keuntungan yang paling jelas adalah peningkatan beban rata-rata perangkat keras (beberapa VM menggunakan sumber daya platform perangkat keras secara merata, mengurangi waktu henti), serta menjalankan OS usang yang tidak memenuhi persyaratan modern (misalnya, untuk keamanan), tetapi masih diperlukan untuk peluncuran dan pengoperasian perangkat lunak unik (atau karena alasan lain). Ngomong-ngomong, sangat populer saat ini layanan awan juga didasarkan pada teknologi virtualisasi. Mari kita rangkum manfaat utama yang diterima perusahaan dari penggunaan virtualisasi. Ini:

• peningkatan beban rata-rata server fisik, dan akibatnya, tingkat pemanfaatan perangkat keras, yang, pada gilirannya, mengurangi total biaya perusahaan saham gabungan;
• kemudahan migrasi server virtual dari satu server fisik ke server fisik lainnya saat melakukan upgrade perangkat keras;
• kemudahan restorasi server maya pada kegagalan perangkat keras perangkat keras: jauh lebih mudah untuk mentransfer mesin virtual ke server fisik lain daripada mentransfer konfigurasi dan perangkat lunak dari satu mesin fisik ke mesin fisik lainnya;
• penyederhanaan signifikan dalam transfer pengguna atau proses bisnis ke OS baru dan perangkat lunak baru: penggunaan VM memungkinkan Anda melakukan ini sebagian dan tanpa menyentuh sumber daya perangkat keras; selain itu, kesalahan dapat dengan mudah dianalisis dan diperbaiki selama proses berlangsung, serta kelayakan implementasi dapat dinilai dengan cepat;
• dukungan dalam proses bisnis pengoperasian OS yang sudah ketinggalan zaman, yang karena alasan tertentu tidak dapat ditinggalkan pada saat ini;
• kemampuan untuk menguji aplikasi tertentu pada VM, tanpa memerlukan server fisik tambahan, dll.
• bidang penerapan lainnya.

Dengan demikian, kelayakan penggunaan virtualisasi saat ini tidak lagi menimbulkan pertanyaan. Teknologi memberikan terlalu banyak keuntungan dari sudut pandang organisasi bisnis, yang membuat kita menutup mata bahkan terhadap kerugian kinerja sistem yang tidak dapat dihindari.

Namun, selalu berguna untuk memahami secara pasti tingkat kehilangan kinerja yang kita bicarakan antara sistem nyata dan virtual. Selain itu, mereka sering kali sangat bergantung pada jenis tugas dan persyaratan perangkat lunak untuk sumber daya perangkat keras. Dalam beberapa kasus hal ini penting dari sudut pandang akuntansi sumber daya, dalam kasus lain hal ini akan membantu menentukan tingkat kinerja sistem nyata yang diperlukan untuk mencapainya. tingkat yang dibutuhkan kinerja dari sistem virtual. Terakhir, terdapat jenis masalah batas yang dapat diselesaikan dengan menggunakan sistem virtual dan nyata - dan masalah kerugian dapat menjadi faktor penentu.

Metodologi pengujian

Untuk pengujian, serangkaian aplikasi pengujian digunakan dari metodologi biasa untuk mempelajari kinerja platform situs web sejak 2011, dengan beberapa syarat. Pertama, semua game dihapus dari set, karena adaptor grafis virtual dengan driver Oracle memiliki kinerja yang terlalu buruk: dalam banyak kasus, game bahkan tidak dimulai. Kedua, aplikasi yang secara konsisten tidak dapat menyelesaikan skrip pengujian pada salah satu konfigurasi telah dihapus - Maya, Paintshop Pro, CorelDraw. Untuk alasan ini, peringkat akhir dan skor kinerja keseluruhan kami bangku tes dengan database prosesor yang diuji. Namun, membandingkan hasil tes individu cukup tepat.

Anda juga harus memperhitungkan bahwa metodologi ini menggunakan versi aplikasi dari tahun 2011. Mereka mungkin tidak mendukung teknologi, pengoptimalan, atau set instruksi baru yang diperkenalkan setelah waktu tersebut. Namun, kehadiran dukungan tersebut di versi aplikasi yang lebih baru dapat mempengaruhi kinerja aplikasi ini secara signifikan - baik di sistem nyata maupun di sistem virtual.

Tempat uji

Untuk pengujian, kami mengambil sistem dengan konfigurasi yang sesuai untuk peran server dan workstation berperforma tinggi. Pada materi mendatang kami akan menguji kemampuan virtualisasinya dengan sistem host yang berbeda. Saat ini Windows 7 digunakan sebagai host.

• Prosesor: Intel Xeon E3-1245 v3
• Papan Utama: SuperMicro X10SAE
• RAM: 4 × Kingston DDR3 ECC PC3-12800 CL11 8 GB (KVR16LE11/8)
• Harddisk: Seagate Constellation ES.3 1 TB (ST1000NM0033)
• Sistem operasi: Windows 7x64

Perangkat lunak virtualisasi

Pada materi ini pengujian dilakukan dengan menggunakan Oracle VM VirtualBox.

Oracle VM VirtualBox adalah mesin virtual (VM) gratis yang dilisensikan di bawah GNU GPL 2. Mendukung daftar ekstensif sistem operasi: Windows, OS X, Solaris dan sejumlah besar distribusi Linux (Ubuntu, Debian, openSUSE, SUSE Linux Enterprise Server, Fedora, Mandriva, Oracle Linux, Red Perusahaan Topi Linux, CentOS). VM awalnya dikembangkan oleh Innotek, yang kemudian diakuisisi oleh Sun Microsystems, dan pada tahun 2010 oleh Oracle. VM mendukung penerusan perangkat USB ke OS tamu, menyediakan akses Internet dan koneksi desktop jarak jauh. Sistem operasi tamu dapat berupa 32-bit atau 64-bit. Sistem ini mendukung akselerasi perangkat keras 2D dan 3D, serta PAE/NX, VT-x, AMD-V, Nested Paging. Mengemulasi berbagai perangkat umum: chipset PIIX3 atau ICH9, pengontrol PIIX3,PIIX4, ICH6 IDE, kartu audio Sound Blaster 16, AC97 atau Intel HD, serta kartu jaringan PCnet PCI II (Am 79 C 970 A), PCnet - Cepat III (Am 79 C 973), Intel PRO/1000 MT Desktop (82540 EM), Intel PRO /1000 T Server (82543 GC), Intel PRO /1000 MT Server (82545 EM). Mendukung gambar hard drive VDI, VMDK, VHD, memungkinkan Anda membuat folder bersama untuk OS tamu dan host, serta menyimpan status VM.

Oracle memiliki analog yang lebih serius dari VM VirtualBox, Oracle VM Server untuk prosesor x86 dan SPARC, berdasarkan hypervisor Xen. Artinya, ini adalah produk yang sama sekali berbeda untuk segmen pasar yang berbeda. Oracle VM Server mendukung hingga 160 thread di server fisik dan hingga 128 CPU virtual di OS tamu, dan jumlah maksimum RAM adalah 4 TB, sedangkan VM VirtualBox hanya mendukung 32 CPU virtual di OS tamu dan 1 TB RAM .

Singkatnya, VM VirtualBox dapat dicirikan sebagai VM untuk digunakan di rumah dan untuk digunakan di perusahaan kecil, dan kemudahan pengaturan (intinya diinstal dan semuanya berfungsi) tidak memerlukan kualifikasi tinggi administrator sistem(atau tidak memerlukan administrator sistem khusus sama sekali karena kemudahan penggunaan). Produk Oracle VM Server ditujukan untuk bisnis yang lebih besar - produk ini menyediakan fungsionalitas dan dukungan yang lebih besar untuk server yang lebih kuat, tetapi juga memerlukan kualifikasi yang lebih tinggi dari administrator sistem.

Pengaturan perangkat lunak

Untuk pengujian ini, Oracle VM VirtualBox VM diinstal pada bangku pengujian yang menjalankan Windows 7 x64, di mana VM tersebut diterapkan gambar jendela 7 x64 dengan paket aplikasi pengujian. Pada materi berikut ini kami akan mencoba cara kerja OS host dan perangkat lunak virtualisasi lainnya.

Mesin virtual itu sendiri dikonfigurasi sebagai berikut: dukungan untuk Nested Paging, VT-x, PAE/NX, akselerasi 3D dan 2D diaktifkan. Untuk kebutuhan VM dialokasikan RAM 24 GB dan memori video 256 MB.

Perbandingan dengan Intel Core 7-4770k

Untuk penilaian komparatif terhadap keseluruhan kinerja platform pengujian berbasis Intel Hasil prosesor Xeon E3-1245 v3 juga disajikan dalam tabel Intel Inti i7-4770K dari . Hal ini memungkinkan Anda membandingkan secara kasar tingkat kinerja salah satu prosesor konsumen teratas untuk PC dan prosesor server Xeon Plus memberikan banyak kemungkinan perbandingan menarik lainnya berdasarkan perbedaan konfigurasi. Namun, di sini Anda perlu memperhitungkan bahwa parameter kedua sistem sedikit berbeda, dan ini mempengaruhi hasil. Mari kita tabulasikan ciri-ciri tegakan.

Core i7-4770k memiliki jam operasi 100 MHz lebih tinggi, yang mungkin memberikan beberapa keuntungan. Situasi dengan RAM rumit: di satu sisi, Core i7-4770k memiliki setengah volume dan frekuensi operasi lebih rendah, 1333 MHz versus 1600; di sisi lain, platform Xeon memiliki pengaturan waktu memori yang lebih tinggi dan juga menggunakan koreksi kesalahan ECC.

Akhirnya, masuk Sistem inti i7-4770k kartu video eksternal Palit GeForce GTX 570 1280 MB terpasang. Pada metode pengujian sampel tahun 2011, hanya sedikit aplikasi yang dapat menggunakan sumber daya kartu grafis, dan dalam aplikasi ini Anda dapat mengharapkan keunggulan yang signifikan dari sistem Core i7-4770k. Selain itu, kartu eksternal tidak bersaing dengan prosesor untuk mendapatkan akses ke RAM, seperti halnya Intel P4600 terintegrasi, yang juga seharusnya memberikan keunggulan tertentu pada Core i7-4770k. Di sisi lain, driver P4600 harus berisi optimasi tertentu untuk meningkatkan kinerja aplikasi profesional. Namun, mereka mungkin juga memerlukan pengoptimalan perangkat lunak itu sendiri, jadi dalam pengujian kami (izinkan saya mengingatkan Anda, kami menggunakan versi aplikasi dari tahun 2011), pengoptimalan ini kemungkinan besar tidak akan berhasil. Namun dalam kehidupan, Anda harus memeriksa setiap kasus secara terpisah, karena pengoptimalan perangkat lunak adalah proses yang sangat rumit.

Konfigurasi yang terlibat dalam pengujian

Pada sistem nyata, paket pengujian diluncurkan dalam dua konfigurasi: dengan teknologi Intel Hyperthreading (selanjutnya disebut HT) dinonaktifkan dan diaktifkan. Hal ini memungkinkan Anda untuk mengevaluasi dampaknya terhadap kinerja sistem nyata dan virtual - dan pada saat yang sama memahami di mana Anda dapat menggunakan model Intel Xeon yang lebih muda dari generasi ini, yang tidak memiliki NT. Mesin virtual diluncurkan dalam dua konfigurasi: untuk 4 core komputasi dan untuk 8. Hasilnya, kami mendapatkan konfigurasi berikut:

1. Sistem nyata tanpa HT (dilambangkan hw wo/HT)
2. Sistem nyata dengan HT (dilambangkan hw w/HT)
3. Mesin virtual dengan 4 inti pada prosesor 4 inti tanpa HT (dilambangkan vm 4 inti wo/HT)
4. Mesin virtual dengan 4 inti pada prosesor 4 inti dengan HT (dilambangkan vm 4 inti dengan HT)
5. Mesin virtual dengan 8 core pada prosesor 4-core dengan NT (dilambangkan dengan VM 8 core)

Untuk kenyamanan, mari kita letakkan semuanya dalam sebuah tabel.

Menghitung biaya virtualisasi

Penting untuk dicatat bahwa biaya virtualisasi tidak diukur secara relatif terhadap tingkat keseluruhan, namun dibandingkan dengan perbandingan perangkat keras dan konfigurasi virtual yang serupa.

Jumlah overhead virtualisasi untuk VM 8-core akan dihitung relatif terhadap Intel Xeon E3-1245 v3 dengan teknologi HT diaktifkan (Real w/HT), dan untuk VM 4-core - relatif terhadap Intel Xeon E3-1245 v3 tanpa HT (Wo/HT nyata). Biaya konfigurasi eksperimental VM 4-inti pada prosesor 8-thread akan dihitung relatif terhadap Intel Xeon E3-1245 v3 tanpa HT.

Selain itu, sebagai bagian dari pengujian, peringkat kinerja akan diperkenalkan, di mana kinerja Intel Xeon E3-1245 v3 diambil sebagai 100 poin tanpa HT.

Tingkat kerugian yang dapat diterima

Pertanyaan yang paling menarik adalah berapa tingkat hilangnya produktivitas yang dianggap dapat diterima? Secara teori, tingkat 10-15 persen tampaknya cukup dapat diterima oleh kami, mengingat keuntungan yang diberikan virtualisasi kepada suatu perusahaan. Apalagi mengingat rata-rata tingkat utilisasi peralatan meningkat dan downtime berkurang.

Pada tahap pertama, kami memutuskan untuk melihat seberapa besar penurunan kinerja saat beralih ke sistem virtual dalam pengujian sintetis. Untuk melakukan ini, kami mengambil benchmark Cinebench R15 yang relatif sederhana, namun berfungsi dengan baik dalam menentukan tingkat kinerja. prosesor pusat dalam perhitungan yang berkaitan dengan pemodelan tiga dimensi.

Konfigurasi 4-thread memiliki kinerja yang lebih rendah, tetapi juga memiliki persentase kerugian yang lebih rendah - baik dalam beban single-thread maupun multi-thread. Sedangkan untuk performa VM, meski mengalami kerugian besar, konfigurasi 8-core masih lebih cepat dibandingkan konfigurasi 4-core. Dapat juga diasumsikan bahwa karena adaptor grafis ditiru oleh driver Oracle, adanya beban apa pun pada subsistem grafis akan meningkatkan biaya sistem virtual secara signifikan, karena hal ini menimbulkan beban tambahan pada prosesor.

Secara umum, untuk saat ini kita akan fokus pada angka-angka ini - sekitar 10% kehilangan kinerja untuk konfigurasi 8-thread dan sekitar 6% untuk konfigurasi 4-thread.

Riset Kinerja

Pekerjaan interaktif dalam paket 3D

Saat bekerja secara interaktif, beberapa aplikasi CAD banyak menggunakan kartu grafis, yang akan sangat mempengaruhi hasil dan perbedaan kinerja antara sistem nyata dan virtual.

Elemen Kreo CAD

Dalam mode interaktif di CAD CreoElements, kerugian virtualisasi mencapai 64%, untuk semua konfigurasi. Kemungkinan besar, karena fakta bahwa dalam sistem nyata sumber daya kartu video digunakan, sedangkan dalam sistem virtual, beban jatuh pada prosesor pusat melalui driver Oracle.

Menariknya, i7-4770K menunjukkan performa yang lebih rendah dibandingkan Xeon, meski menggunakan prosesor yang cukup bertenaga. kartu video diskrit. (S.I. - Optimasi driver yang dijanjikan Intel pada akselerator profesional seri P4600/P4700?)

Teknologi HT berdampak negatif terhadap kinerja sistem nyata dan VM - masing-masing sebesar 4% dan 5%.

CAD SolidWorks

Di SolidWorks, gambaran keseluruhannya tidak berubah - biaya melampaui batas wajar, menunjukkan hilangnya produktivitas lebih dari 80%. Benar, dalam konfigurasi asimetris (CPU: 4 core, 8 thread; VM: 4 core) biayanya jauh lebih rendah dibandingkan dua konfigurasi lainnya. Hal ini mungkin disebabkan oleh pengoperasian proses latar belakang di OS host: yaitu, mengaktifkan HT menggandakan jumlah kemungkinan thread menjadi 8, di mana 4 dialokasikan ke VM dan 4 tetap berada di pembuangan OS host.

Desktop 4770K secara signifikan lebih cepat daripada Xeon (kemungkinan besar karena Solidworks mampu menggunakan sumber daya kartu grafis dalam skenario ini - S.K.). Secara umum, biaya yang besar disebabkan oleh fakta bahwa SolidWorks menuntut subsistem grafis, dan, seperti disebutkan di atas, kartu grafis virtual hanya memuat prosesor lebih banyak.

Mengaktifkan NT menyebabkan penurunan kinerja - untuk server fisik sebesar 1%, dan untuk VM - 9%. Yang secara umum menegaskan hipotesis tentang proses latar belakang- karena VM 8-inti "membajak" semua 8 thread CPU, OS host dan VM mulai bersaing untuk mendapatkan sumber daya.

Total untuk grup

Biaya virtualisasi pada kelompok aplikasi ini cukup signifikan (lebih dari 60%), dan pada kedua paket dipelajari. Pada saat yang sama, CAD CreoElements memiliki biaya lebih rendah daripada SolidWorks, tetapi SolidWorks juga dapat menggunakan sumber daya kartu grafis, yaitu, pada sistem nyata, ia dapat menerima bonus tambahan. Teknologi HT tidak memberikan manfaat pada server fisik, dan pada VM, teknologi ini sepenuhnya mengurangi kinerja di kedua paket. Secara umum, kehilangan kinerja yang sangat tinggi tidak memungkinkan kami merekomendasikan sistem virtual untuk bekerja dengan paket pemodelan 3D. Namun, masih layak untuk melihat rendering akhir.

Render akhir adegan 3D

Kecepatan rendering akhir adegan 3D bergantung pada kinerja prosesor pusat, jadi di sini gambarnya harus lebih objektif.

Hal pertama yang harus Anda perhatikan: dalam rendering akhir, 3Ds Max menunjukkan biaya virtualisasi yang jauh lebih rendah dibandingkan saat bekerja secara interaktif dalam CAD - 14% untuk VM 4-inti dan 26% untuk VM 8-inti. Namun, tingkat biayanya jauh lebih tinggi dibandingkan tingkat yang ditetapkan sebesar 6 dan 10 persen.

Secara umum, meskipun biayanya agak tinggi, VM 8-core memiliki tingkat kinerja yang sebanding dengan 4-core 4-threads. Prosesor Intel, yang cukup bagus.

Mengaktifkan HT pada perangkat keras sebenarnya memungkinkan Anda mengurangi waktu rendering sebesar 26% - hasil yang sangat baik! Adapun NT pada VM, semuanya lebih sederhana di sini - hanya pertumbuhan 9%. Meski begitu, ada peningkatan yang cukup signifikan.

gelombang cahaya

Lightwave menunjukkan hasil yang luar biasa: biaya virtualisasi berada pada level 3% untuk VM 4-inti dan 6% untuk VM 8-inti. Seperti yang Anda lihat, bahkan dalam grup yang sama, aplikasi yang dirancang, pada prinsipnya, untuk tugas yang sama, berperilaku berbeda: misalnya, 3Ds Max menunjukkan biaya yang jauh lebih tinggi daripada Lightwave.

Desktop 4770K menunjukkan kinerja yang lebih baik dibandingkan Xeon E3-1245v3. Perlu dicatat bahwa VM 8-inti hampir sama bagusnya dengan server fisik 4-inti dan 4-thread. (Tampaknya Lightwave kurang dioptimalkan, oleh karena itu ia kurang merespons perubahan konfigurasi apa pun. Penurunan kinerja selama virtualisasi, munculnya sumber daya tambahan saat NT diaktifkan... ia bereaksi lebih sedikit terhadap segala hal dibandingkan 3DsMax - S. K.) .

Namun mengaktifkan HT hanya memberikan peningkatan kecepatan sebesar 5% untuk perangkat keras sebenarnya dan, anehnya, 9% untuk VM.

Intinya

Untuk rendering akhir adegan 3D, hanya menggunakan sumber daya prosesor pusat, biaya virtualisasi cukup dapat diterima, terutama di Lightwave, di mana penurunan kinerja dapat dikatakan tidak signifikan. Mengaktifkan HT di 3Ds Max dan Lightwave meningkatkan kinerja pada sistem fisik dan virtual.

Pengepakan dan Pembongkaran

Kombinasi prosesor dan memori memainkan peran penting dalam kinerja pengarsip. Perlu juga dicatat bahwa pengarsip yang berbeda dioptimalkan secara berbeda, yaitu mereka dapat menggunakan sumber daya prosesor secara berbeda.

paket 7zip

Overhead kompresi data adalah 12% untuk sistem apa pun.

Xeon E3-1245v3 dan i7-4770K menunjukkan hasil yang sama - dengan frekuensi yang sedikit berbeda dan memori berbeda. Berkat keuntungan tinggi dari aktivasi NT, sistem virtual dengan 8 inti mengungguli sistem nyata dengan empat inti.

Namun, peningkatan kecepatan kompresi dari pengaktifan HT ditetapkan sebesar 25% untuk perangkat keras dan VM sebenarnya.

7zip membongkar

Karena ukuran arsip pengujian yang kecil, hasil VM dan server sebenarnya berada pada tingkat yang sama dalam margin kesalahan, sehingga tidak mungkin untuk memperkirakan biayanya secara sebenarnya.

Saya ingin tahu apakah 22% dapat dianggap sebagai kerugian VM "murni"?

Hal ini juga berlaku untuk menilai efek pengaktifan NT - lagipula, jumlah tugas pengujian dari sampel 2011 terlalu kecil untuk prosesor 4-inti modern.

paket RAR

Untuk RAR, biayanya jauh lebih tinggi, dan biayanya juga meningkat untuk VM 8-inti. Secara umum, 25% masih terlalu banyak. Namun RAR memiliki optimasi yang agak buruk, termasuk untuk multithreading.

Mengaktifkan HT menyebabkan perlambatan, tetapi mengingat implementasi multithreading yang biasa-biasa saja di WinRAR 4.0, hal ini tidak mengherankan.

Karena kerugian yang signifikan dari aktivasi HT, VM 8-inti ternyata lebih lambat daripada VM 4-inti.

RAR membongkar

Karena arsip pengujian Metode untuk prosesor modern kecil, waktu pelaksanaan tugas terlalu singkat untuk menunjukkan keakuratannya. Namun yang pasti biayanya relatif mahal.

Seperti yang Anda lihat, perbedaan persentasenya sangat mengesankan, namun kenyataannya hanya beberapa detik.

Kami juga dapat mengatakan dengan pasti bahwa WinRAR tidak mencerna HT dengan baik.

Intinya

Performa dan biaya dalam grup ini sangat bergantung pada pengarsip, optimalisasinya, dan kemampuannya untuk menggunakan sumber daya prosesor yang tersedia secara efisien. Oleh karena itu, sulit untuk memberikan rekomendasi mengenai penggunaan dalam VM - ini sangat bergantung pada aplikasinya, dan bukan pada jenis tugasnya. Namun, 7zip menunjukkan bahwa overhead pengemasan relatif rendah, dan sangat mungkin untuk menggunakan pengarsip ini di mesin virtual.

Pengodean audio

Grup ini menggabungkan beberapa codec audio yang bekerja melalui shell dBpoweramp. Kecepatan pengkodean audio bergantung pada kinerja prosesor dan jumlah inti. Pengujian ini juga menskalakan dengan sangat baik ke jumlah inti yang lebih besar, karena multi-threading dalam aplikasi diimplementasikan dengan menjalankan pengkodean beberapa file secara paralel. Karena pengkodean menggunakan codec yang berbeda menciptakan beban yang hampir sama pada sistem dan, karenanya, menunjukkan hasil yang serupa, kami memutuskan untuk menggabungkan semua hasil ke dalam satu tabel umum.

Jadi, total biaya virtualisasi.

Pengkodean audio ideal dalam hal overhead virtualisasi. Untuk VM 4-core biaya rata-rata hanya 4%, dan untuk VM 8-core biaya rata-ratanya adalah 6%.

Seperti yang Anda lihat, meskipun hasil sebenarnya untuk codec berbeda berbeda, jika kita mengambil persentasenya, hasilnya sangat mirip. Core i7-4770k seringkali menjadi sedikit lebih cepat (tampaknya, lebih banyak peranannya frekuensi tinggi). Menarik juga untuk dicatat bahwa hasil pengujian VM 4-inti pada sistem dengan HT yang diaktifkan selalu sedikit lebih rendah dibandingkan tanpa HT. Ini mungkin merupakan konsekuensi dari karya PB. Namun secara umum, perbedaan kinerja sebesar 3-5% antara sistem nyata dan sistem virtual merupakan indikator yang sangat baik.

Mari kita lihat secara terpisah apa yang ditambahkan oleh aktivasi NT.

Mengaktifkan teknologi HT memungkinkan Anda meningkatkan kecepatan sebesar 31% di server nyata dan sebesar 28% di server virtual. Juga salah satu hasil terbaik. Terakhir, tabel ringkasan hasil.

Kompilasi

Kecepatan kompilasi juga tidak hanya bergantung pada frekuensi dan kinerja kernel, tetapi juga pada jumlahnya.

Kinerja server Xeon sebanding dengan desktop i7. VM 8-core tidak mencapai sistem fisik dengan NT dinonaktifkan.

Peningkatan kinerja yang nyata terjadi ketika NT diaktifkan di server fisik - 24%, tetapi pada VM, peningkatan jumlah inti memungkinkan peningkatan kinerja hanya sebesar 7%. Meski ini juga lumayan.

Kompiler Intel menunjukkan penurunan kinerja yang sedikit lebih besar selama virtualisasi dibandingkan GCC - masing-masing sebesar 19% dan 33% untuk VM 4-inti dan 8-inti.

Performa Xeon sebanding dengan i7, dan performa VM 8-core sebanding dengan Xeon wo/HT. Dan pada saat yang sama Anda dapat melihat peningkatan mengesankan yang diberikan oleh aktivasi NT. Bagaimanapun, ini adalah produk Intel, jadi tidak ada yang aneh jika mereka mencoba menyatukannya di bawah NT. Dalam angka, tampilannya seperti ini:

Anda juga dapat memperkirakan perbedaan waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan tugas. Hal ini juga cukup jelas.

Sedangkan untuk NT, aktivasinya pada sistem nyata memungkinkan Anda meningkatkan kecepatan sebanyak 29%, sedangkan pada sistem virtual terjadi penurunan kinerja yang kurang lebih sama. Perlu juga dicatat bahwa konfigurasi VM asimetris dengan 4 core pada prosesor 8-thread menunjukkan biaya yang lebih rendah daripada yang simetris, namun peningkatan biaya yang mengesankan terlihat pada VM 8-core.

Secara umum, kompiler pada VM ini berjalan dengan penalti performa yang terlalu tinggi.

Total

GCC menunjukkan tingkat biaya yang dapat diterima, ICC - lebih banyak, tetapi Anda masih dapat menanggungnya. Kompiler Microsoft berjalan sangat lambat pada sistem virtual. Namun semua peserta dalam kelompok ini menunjukkan peningkatan kinerja yang baik ketika NT diaktifkan - kecuali MSVC dalam sistem virtual.

Perhitungan matematis dan teknik

Kecuali MATLAB, grup ini pengujian tidak memiliki pengoptimalan multi-utas.

Perhitungan matematis dan teknik di Maple menunjukkan tingkat biaya yang cukup dapat diterima - 11%.

VM 8-core sedikit lebih lambat dibandingkan VM 4-core. Namun secara umum, hasil dari sistem virtual tidak buruk.

Berbeda dengan skenario sebelumnya, VM 8-inti terasa tertinggal dibandingkan opsi 4-inti. Omong-omong, 4770k lebih lambat di sini dibandingkan Xeon. Jelas bahwa semuanya tidak terlalu baik dengan aktivasi NT.

Apalagi semua varian VM menunjukkan performa serupa, meski versi 8-core sedikit tertinggal.

Performa solid Core i7-4770k berkat hadirnya kartu grafis eksternal.

Di server fisik, SolidWorks tidak bereaksi sama sekali terhadap aktivasi NT, tetapi pada VM ada reaksi, tetapi reaksi negatif - penurunan kinerja sebesar 5%.

Total

Tingkat biaya dalam grup ini bergantung pada aplikasi yang digunakan: minimum untuk Maple, maksimum untuk CreoElements. Secara umum, perhitungan matematis dapat direkomendasikan untuk virtualisasi dengan reservasi.

Grafik raster

Karena optimalisasi yang buruk atau alasan lain, hilangnya kinerja ACDSee dalam sistem virtual sangat besar.

Dengan perbedaan waktu eksekusi skrip pengujian, kami tidak dapat merekomendasikan aplikasi ini untuk digunakan pada mesin virtual.

Melihat angka waktu eksekusi yang tidak realistis juga membuat saya sedih.

Nah, berikut hasil mengaktifkan Hyperthreading:

Hasil dari sistem virtual tidak buruk, tetapi Anda sebaiknya tidak menggunakan konfigurasi 8-core. Menariknya, 4770K dan sistem HT berada sedikit di belakang sistem referensi, artinya mengaktifkan HT akan memperburuk situasi.

Kurang lebih mungkin untuk bekerja dalam sistem virtual jika memiliki 4 core.

Mengaktifkan NT praktis tidak membawa keuntungan pada sistem nyata, dan kinerja VM memburuk sebanyak 16%.

Total

Perlu disebutkan bahwa di sebagian besar aplikasi kita berbicara tentang pemrosesan file secara batch. Karena waktu pemrosesan satu file relatif kecil, sebagian besar waktu dihabiskan untuk operasi baca/tulis, yang dalam kasus sistem virtual membuat beban tambahan pada prosesor dan menyebabkan hilangnya waktu tambahan (Virtual perangkat keras adalah gambar yang disimpan di hard drive fisik - dan ini merupakan perantara langsung antara aplikasi dan perangkat keras).

Adapun kesimpulannya, hampir semua aplikasi untuk digunakan grafis raster bereaksi buruk terhadap aktivasi NT di mesin virtual, dan aktivasinya pada sistem nyata tidak diketahui. Performa pada VM 4-inti bergantung pada aplikasinya: dua dari empat aplikasi memiliki biaya aktivasi yang relatif rendah, dan aplikasi ini dapat digunakan di VM. Namun Anda tidak boleh menyetel 8 inti dalam pengaturan - alih-alih meningkatkan kinerja, Anda akan mengalami penurunan kinerja yang signifikan. Secara umum, Anda harus mencoba program pemrosesan gambar untuk mengevaluasi kinerja secara individual dan penurunannya pada VM. Tingkat biaya saat beralih ke platform virtual untuk aplikasi yang diuji menurut kami tinggi.

Grafik vektor

Grup ini berulir tunggal, sehingga kinerja hanya akan bergantung pada kinerja satu inti.

Ilustrator

Situasinya kira-kira sama seperti pada grup sebelumnya - biaya yang kurang lebih dapat diterima untuk VM 4-inti dan kerugian kinerja yang besar untuk VM 8-inti,

Performa E3-1245v3 sebanding dengan 4770K - meskipun 4770K sedikit lebih cepat dengan mengorbankan 100 megahertz ekstra. Adapun gambaran keseluruhannya... Penurunan persentase tidak terlihat terlalu buruk, namun pada kenyataannya hal ini dapat mengakibatkan hilangnya waktu tambahan secara signifikan.

Dan situasi yang sama dengan NT - tidak ada peningkatan dari aktivasi pada sistem nyata, penurunan kinerja yang nyata pada sistem virtual. Namun alasannya sudah kami uraikan di atas.

Pengodean video

Perlu diingat bahwa tiga peserta pertama adalah paket grafis lengkap, mis. kita berbicara tentang karya interaktif dan pembuatan video selanjutnya. Sedangkan peserta lainnya hanya sekedar coder.

Ekspresi

Dengan pengkodean video dalam Expression, segalanya tidak terlalu baik - bahkan pada sistem 4-inti, kehilangan kinerja sekitar 20%, dan pada sistem 8-inti hampir sepertiganya.

Seperti yang Anda lihat, prosesor yang kuat dengan NT diaktifkan tertinggal dari versi tanpanya.

Baiklah, mari kita lihat apa yang diberikan NT.

Menariknya, dalam paket ini Core i7-4770k menunjukkan kinerja yang jauh lebih tinggi dibandingkan pada sistem pengujian kami.

Mengaktifkan NT tidak memberikan keuntungan apa pun pada sistem nyata, tetapi pada sistem virtual menunjukkan penurunan kinerja sebesar 16%.

Secara umum, Vegas Pro tampaknya kurang optimal untuk bekerja dengan prosesor modern dan menggunakan sumber dayanya secara tidak efisien. Oleh karena itu, Premiere terlihat jauh lebih bagus dalam hal prospek bekerja di lingkungan virtual.

Nah, sekarang mari kita lihat bagaimana perilaku encoder video murni.

Jadi, x264 secara umum menunjukkan biaya yang dapat ditoleransi, dan, untuk kali ini, VM 8-core lebih efisien daripada VM 4-core.

Performa VM 8-core hanya 9% lebih rendah dibandingkan Xeon wo/HT.

Angka-angka tersebut, seperti yang mereka katakan, berbicara sendiri.

Sayangnya, aktivasi NT hanya membawa kerugian. Dan jika di server fisik kerugiannya tidak signifikan - 4%, maka di VM mencapai 34%. Artinya, Xvid dan VM beroperasi secara tidak efisien dengan inti logis.

Total

Jadi, untuk editor video, tingkat penurunan kinerja terutama bergantung pada editor itu sendiri, sehingga kesesuaian untuk bekerja di VM harus dinilai secara individual. Dalam pengujian kami (dan untuk versi produk yang kami gunakan), kinerja Premiere jauh lebih baik.

Sedangkan untuk encoder, meskipun ada perbedaan di antara keduanya, semuanya menunjukkan hasil yang cukup baik di VM 4-core. Sedangkan untuk penggunaan mesin virtual 8-inti, Anda bisa mendapatkan peningkatan dan penurunan kinerja yang serius. Pertanyaan lainnya adalah ketika memutuskan untuk memulai transcoding video pada mesin virtual, Anda harus selalu ingat bahwa prosesor dan grafis modern memiliki berbagai optimasi untuk kelas tugas ini (serta perangkat lunak), dan di Oracle Virtual Box VM pekerjaan akan dilakukan dalam mode program, yaitu lebih lambat dan dengan beban yang lebih tinggi prosesor.

Perangkat lunak perkantoran

Chrome tidak berperilaku cukup baik dalam pengujian, jadi Anda harus memperlakukan hasilnya dengan sangat skeptis.

Dan hasil dari aktivasi NT.

Subtes ini tidak boleh dianggap serius dalam kelompok karena keadaan ini.

MS Excel menunjukkan overhead sebesar 15% dan 21% untuk VM 4-inti dan 8-inti. Pada prinsipnya tingkat biayanya bisa disebut tinggi. Meskipun dalam praktiknya pengguna tidak akan menyadari adanya perlambatan, kecuali dalam beberapa perhitungan yang sangat rumit. Sistem 8-inti biasanya memiliki biaya lebih tinggi.

Tugas pengujian untuk Excel membutuhkan banyak waktu, yang memungkinkan Anda menunjukkan dengan jelas perbedaan waktu yang diperlukan untuk menyelesaikannya. Seperti yang Anda lihat, sistem virtual akan menjalankannya 2 menit lebih lama.

Dan secara terpisah biaya dari NT:

Karena efisiensi HT yang tinggi, VM 8-core berhasil mengungguli server fisik berbasis Xeon wo/HT. Menariknya, 4770K menunjukkan hasil yang jauh lebih tinggi. Lihat tabel beserta hasilnya