Среды виртуализации стали популярным товаром для пользователей Mac с тех пор, как Apple начала использовать процессоры Intel в своих компьютерах. Еще до появления Intel было доступно программное обеспечение для эмуляции, которое позволяло пользователям Mac запускать Windows и Linux.
Но эмуляция была медленной, с использованием уровня абстракции для преобразования программного кода x86 в код, используемый архитектурой PowerPC более ранних компьютеров Mac. Этот уровень абстракции должен был транслировать не только тип процессора, но и все аппаратные компоненты. По сути, уровень абстракции должен был создать программные эквиваленты видеокарт, жестких дисков, последовательных портов и т. д. Результатом стала среда эмуляции, которая могла работать под управлением Windows или Linux, но была сильно ограничена как в производительности, так и в операционных системах, которые можно было использовать..
С появлением решения Apple использовать процессоры Intel вся потребность в эмуляции отпала. На его место пришла возможность запускать другие операционные системы непосредственно на Intel Mac. Если вы хотите запускать Windows непосредственно на Mac в качестве опции при загрузке, вы можете использовать Boot Camp - приложение, которое Apple предоставляет как удобный способ установки Windows в мультизагрузочной среде.
Но многим пользователям нужен способ одновременного запуска Mac OS и второй ОС. Parallels, а позже VMWare и Sun привнесли эту возможность в Mac с технологией виртуализации. Концепция виртуализации похожа на эмуляцию, но, поскольку компьютеры Mac на базе Intel используют то же оборудование, что и стандартные ПК, нет необходимости создавать уровень аппаратной абстракции в программном обеспечении. Вместо этого программное обеспечение Windows или Linux может работать непосредственно на оборудовании, обеспечивая скорость, которая может быть почти такой же высокой, как если бы гостевая ОС работала на ПК.
И это вопрос, на который пытаются ответить наши тесты производительности. Соответствуют ли три основных игрока в области виртуализации на Mac - Parallels Desktop для Mac, VMWare Fusion и Sun VirtualBox - обещания почти естественной производительности?
Мы говорим «почти естественный», потому что все среды виртуализации имеют определенные накладные расходы, которых нельзя избежать. Поскольку виртуальная среда работает одновременно со «встроенной» ОС (OS X, теперь macOS), необходимо совместное использование аппаратных ресурсов. Кроме того, OS X должна предоставлять некоторые услуги среде виртуализации, такие как управление окнами и основные службы. Сочетание этих сервисов и совместного использования ресурсов, как правило, ограничивает эффективность работы виртуализированной ОС.
Чтобы ответить на этот вопрос, мы собираемся провести эталонные тесты, чтобы увидеть, насколько хорошо три основные среды виртуализации работают с Windows.
Метод тестирования
Том Нельсон. Lifewire, 2016.
Мы собираемся использовать два разных, популярных, кросс-платформенных тестовых набора тестов. Первый, CineBench 10, выполняет реальное тестирование процессора компьютера и способности его видеокарты отображать изображения. Первый тест использует ЦП для рендеринга фотореалистичного изображения, используя вычисления с интенсивным использованием ЦП для рендеринга отражений, окружающего затенения, освещения и затенения области и многого другого. Тест выполняется с одним процессором или ядром, а затем повторяется с использованием всех доступных процессоров и ядер. Результат дает эталонную оценку производительности для компьютера, использующего один процессор, оценку для всех ЦП и ядер, а также показатель того, насколько хорошо используются несколько ядер или ЦП.
Второй тест CineBench оценивает производительность видеокарты компьютера с использованием OpenGL для рендеринга 3D-сцены, когда камера перемещается внутри сцены. Этот тест определяет, насколько быстро может работать видеокарта при точном отображении сцены.
Второй набор тестов - GeekBench 2.1.4, который проверяет производительность процессора при работе с целыми числами и числами с плавающей запятой, тестирует память с помощью простого теста производительности чтения/записи и выполняет тест потоков, который измеряет устойчивую пропускную способность памяти. Результаты набора тестов объединяются для получения единого балла GeekBench. Мы также разберем четыре основных набора тестов (целочисленная производительность, производительность операций с плавающей запятой, производительность памяти и производительность потоков), чтобы увидеть сильные и слабые стороны каждой виртуальной среды.
GeekBench использует эталонную систему на основе PowerMac G5 с частотой 1,6 ГГц. Оценки GeekBench для эталонных систем нормализованы до 1000. Любая оценка выше 1000 указывает на то, что компьютер работает лучше, чем эталонная система.
Поскольку результаты обоих наборов тестов несколько абстрактны, мы начнем с определения эталонной системы. В этом случае эталонной системой будет хост Mac, используемый для запуска трех виртуальных сред (Parallels Desktop для Mac, VMWare Fusion и Sun Virtual Box). Мы запустим оба набора эталонных тестов на эталонной системе и будем использовать этот показатель для сравнения производительности виртуальных сред.
Все тестирование будет выполняться после нового запуска как хост-системы, так и виртуальной среды. И на хосте, и в виртуальной среде будут отключены все антивирусные и антивирусные приложения. Все виртуальные среды будут запускаться в стандартном окне OS X, поскольку это наиболее распространенный метод, используемый во всех трех средах. В случае виртуальных сред не будут выполняться никакие пользовательские приложения, кроме эталонных тестов. В хост-системе, за исключением виртуальной среды, не будут запущены никакие пользовательские приложения, кроме текстового редактора для создания заметок до и после тестирования, но никогда во время фактического процесса тестирования.
Результаты тестирования хост-системы Mac Pro
Том Нельсон. Lifewire, 2016.
Система, в которой будут размещаться три виртуальные среды (Parallels Desktop для Mac, VMWare Fusion и Sun VirtualBox), представляет собой версию Mac Pro 2006 года:
Mac Pro (2006)
- Два двухъядерных процессора 5160 Zeon (всего 4 ядра) с тактовой частотой 3,00 ГГц
- 4 МБ на ядро кэш-памяти L2 (всего 16 МБ)
- 6 ГБ оперативной памяти, состоящей из четырех модулей по 1 ГБ и четырех модулей по 512 МБ. Все модули являются согласованными парами.
- A Передняя шина 1,33 ГГц
- Графическая карта NVIDIA GeForce 7300 GT
- Два жестких диска Samsung серии F1 емкостью 500 ГБ. OS X и программное обеспечение для виртуализации находятся на загрузочном диске; гостевые ОС хранятся на втором диске. Каждый диск имеет свой независимый канал SATA 2.
Результаты тестов GeekBench и CineBench на хост-компьютере Mac Pro должны обеспечить практический верхний предел производительности, который мы должны увидеть в любой из виртуальных сред. При этом мы хотим отметить, что виртуальная среда может превзойти производительность хоста в любом отдельном тесте. Виртуальная среда может получить доступ к базовому оборудованию и обойти некоторые уровни ОС OS X. Кроме того, наборы эталонных тестов могут быть обмануты системой кэширования производительности, встроенной в виртуальные среды, и давать результаты, значительно превышающие потенциальную производительность.
Эталонные баллы
GeekBench 2.1.4
- Оценка GeekBench: 6830
- Целое число: 6799
- С плавающей запятой: 10786
- Память: 2349
- Поток: 2057
CineBench R10
- Рендеринг, один процессор: 3248
- Рендеринг, 4 процессора: 10470
- Эффективное ускорение от одного до всех процессоров: 3.22
- Затенение (OpenGL): 3249
Подробные результаты эталонных тестов доступны в галерее эталонных тестов виртуализации.
Результаты тестирования Parallels Desktop для Mac 5
Том Нельсон. Lifewire, 2016.
Мы использовали последнюю версию Parallels (Parallels Desktop для Mac 5.0). Мы установили свежие копии Parallels, Windows XP SP3 и Windows 7. Мы выбрали эти две ОС Windows для тестирования, поскольку считаем, что Windows XP представляет собой подавляющее большинство текущих установок Windows на OS X и что в будущем Windows 7 станет самая распространенная гостевая ОС, работающая на Mac.
Перед началом тестирования мы проверили и установили все доступные обновления как для виртуальной среды, так и для двух операционных систем Windows. Когда все было обновлено, мы настроили виртуальные машины Windows на использование одного процессора и 1 ГБ памяти. Мы закрыли Parallels и отключили Time Machine и все элементы автозагрузки на Mac Pro, которые не нужны для тестирования. Затем мы перезапустили Mac Pro, запустили Parallels, запустили одну из сред Windows и выполнили два набора тестов производительности. После завершения тестов мы скопировали результаты на Mac для дальнейшего использования.
Затем мы повторили перезагрузку и запуск Parallels для эталонных тестов второй ОС Windows.
Наконец, мы повторили описанную выше последовательность с гостевой ОС, настроенной на использование 2, а затем 4 ЦП.
Эталонные баллы
GeekBench 2.1.4
- Windows XP SP3 (1, 2, 4 CPU): 2185, 3072, 4377
- Windows 7 (1, 2, 4 CPU): 2223, 2980, 4560
CineBench R10
- Windows XP SP3
- Рендеринг (1, 2, 4 CPU): 2724, 5441, 9644
- Затенение (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 1317, 1317, 1320
CineBench R10
- Windows 7
- Рендеринг (1, 2, 4 CPU): 2835, 5389, 9508
- Затенение (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 1335, 1333, 1375
Parallels Desktop для Mac 5.0 завершил все тесты производительности. GeekBench обнаружил лишь незначительные различия в производительности между Windows XP и Windows 7, чего мы и ожидали. GeekBench концентрируется на тестировании производительности процессора и памяти, поэтому мы ожидаем, что он станет хорошим индикатором базовой производительности виртуальной среды и того, насколько хорошо он делает аппаратное обеспечение хоста Mac Pro доступным для гостевых ОС.
Тест рендеринга CineBench также показал согласованность между двумя операционными системами Windows. Опять же, этого следовало ожидать, поскольку тест рендеринга широко использует процессоры и пропускную способность памяти, как видно из гостевых ОС. Тест затенения - хороший показатель того, насколько хорошо каждая виртуальная среда реализовала свой видеодрайвер. В отличие от остального оборудования Mac, видеокарта не доступна напрямую для виртуальных сред. Это связано с тем, что графическая карта должна постоянно заботиться об отображении для хост-среды и не может быть переключена на отображение только гостевой среды. Это верно, даже если виртуальная среда предлагает вариант полноэкранного отображения.
Подробные результаты эталонных тестов доступны в галерее эталонных тестов виртуализации.
Результаты тестирования VMWare Fusion 3.0
Том Нельсон. Lifewire, 2016.
Мы использовали последнюю версию VMWare Fusion (Fusion 3.0). Мы установили свежие копии Fusion, Windows XP SP3 и Windows 7. Мы выбрали эти две ОС Windows для тестирования, поскольку считаем, что Windows XP представляет собой подавляющее большинство текущих установок Windows на OS X и что в будущем Windows 7 станет самая распространенная гостевая ОС, работающая на Mac.
Перед началом тестирования мы проверили и установили все доступные обновления как для виртуальной среды, так и для двух операционных систем Windows. Когда все было обновлено, мы настроили виртуальные машины Windows на использование одного процессора и 1 ГБ памяти. Мы закрыли Fusion и отключили Time Machine и все элементы автозагрузки на Mac Pro, которые не нужны для тестирования. Затем мы перезапустили Mac Pro, запустили Fusion, запустили одну из сред Windows и выполнили два набора тестов производительности. После завершения тестов мы скопировали результаты на Mac для последующего использования.
Затем мы повторили перезагрузку и запуск Fusion для эталонных тестов второй ОС Windows.
Наконец, мы повторили описанную выше последовательность с гостевой ОС, настроенной на использование 2, а затем 4 ЦП.
Эталонные баллы
GeekBench 2.1.4
- Windows XP SP3 (1, 2, 4 CPU):, 3252, 4406
- Windows 7 (1, 2, 4 CPU): 2388, 3174, 4679
CineBench R10
- Windows XP SP3
- Рендеринг (1, 2, 4 CPU): 2825, 5449, 9941
- Шейдинг (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 821, 821, 827
CineBench R10
- Windows 7
- Рендеринг (1, 2, 4 CPU): 2843, 5408, 9657
- Затенение (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 130, 130, 124
У нас возникли проблемы с Fusion и эталонными тестами. В случае Windows XP с одним процессором GeekBench сообщил, что производительность потока памяти в 25 раз выше, чем у основного Mac Pro. Этот необычный результат памяти поднял оценку GeekBench для однопроцессорной версии Windows XP до 8148. После многократного повторения теста и получения аналогичных результатов мы решили пометить тест как недействительный и рассматривать его как проблему взаимодействия между тестом производительности, Fusion, и WindowsXP. Насколько мы можем судить, для конфигурации с одним процессором Fusion не сообщал приложению GeekBench о правильной конфигурации оборудования. Тем не менее, GeekBench и Windows XP показали безупречную работу с двумя или более выбранными процессорами.
У нас также была проблема с Fusion, Windows 7 и CineBench. Когда мы запускали CineBench под Windows 7, он сообщал об универсальной видеокарте как о единственном доступном графическом оборудовании. Хотя обычная видеокарта могла запускать OpenGL, она делала это с ужасной скоростью. Возможно, это произошло из-за того, что на хосте Mac Pro была установлена старая видеокарта NVIDIA GeForce 7300. Системные требования Fusion предполагают более современную видеокарту. Однако нам показалось интересным, что под Windows XP тест затенения CineBench прошел без проблем.
Если не считать двух особенностей, упомянутых выше, производительность Fusion была на уровне того, что мы ожидали от хорошо спроектированной виртуальной среды.
Подробные результаты эталонных тестов доступны в галерее эталонных тестов виртуализации.
Результаты тестирования Sun VirtualBox
Том Нельсон. Lifewire, 2016.
Мы использовали последнюю версию Sun VirtualBox (VirtualBox 3.0). Мы установили свежие копии VirtualBox, Windows XP SP3 и Windows 7. Мы выбрали эти две ОС Windows для тестирования, поскольку считаем, что Windows XP представляет подавляющее большинство текущих установок Windows на OS X и что в будущем Windows 7 станет самая распространенная гостевая ОС, работающая на Mac.
Перед началом тестирования мы проверили и установили все доступные обновления как для виртуальной среды, так и для двух операционных систем Windows. Когда все было обновлено, мы настроили виртуальные машины Windows на использование одного процессора и 1 ГБ памяти. Мы закрыли VirtualBox и отключили Time Machine и все элементы автозагрузки на Mac Pro, которые не нужны для тестирования. Затем мы перезапустили Mac Pro, запустили VirtualBox, запустили одну из сред Windows и выполнили два набора тестов производительности. После завершения тестов мы скопировали результаты на Mac для последующего использования.
Затем мы повторили перезагрузку и запуск Fusion для эталонных тестов второй ОС Windows.
Наконец, мы повторили описанную выше последовательность с гостевой ОС, настроенной на использование 2, а затем 4 ЦП.
Эталонные баллы
GeekBench 2.1.4
- Windows XP SP3 (1, 2, 4 CPU): 2345,,
- Windows 7 (1, 2, 4 CPU): 2255, 2936, 3926
CineBench R10
- Windows XP SP3
- Визуализация (1, 2, 4 ЦП): 7001,,
- Затенение (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 1025,,
CineBench R10
- Windows 7
- Рендеринг (1, 2, 4 CPU): 2570, 6863, 13344
- Шейдинг (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 711, 710, 1034
Sun VirtualBox и наши приложения для стендового тестирования столкнулись с проблемой в Windows XP. В частности, и GeekBench, и CineBench не смогли увидеть более одного процессора, независимо от того, как мы настроили гостевую ОС.
Когда мы тестировали Windows 7 с помощью GeekBench, мы заметили, что использование нескольких процессоров было неадекватным, что привело к самым низким оценкам для 2- и 4-процессорных конфигураций. Однопроцессорная производительность оказалась на уровне других виртуальных сред.
CineBench также не смог увидеть более одного процессора под управлением Windows XP. Кроме того, тест рендеринга для однопроцессорной версии Windows XP дал один из самых быстрых результатов, превзойдя даже сам Mac Pro. Мы пытались повторить тест несколько раз; все результаты были в одном диапазоне. Мы считаем, что результаты рендеринга с одним процессором в Windows XP можно списать на проблему с VirtualBox и тем, как он использует процессоры.
Мы также наблюдали странный скачок в результатах рендеринга для тестов с 2 и 4 ЦП в Windows 7, и в каждом случае скорость рендеринга увеличилась более чем вдвое при переходе с 1 на 2 ЦП и с 2 на 4 ЦП. Такое увеличение производительности маловероятно, и мы снова свяжем это с реализацией VirtualBox поддержки нескольких процессоров.
При всех проблемах с эталонным тестированием VirtualBox единственными действительными результатами тестов могут быть результаты для одного процессора под Windows 7.
Подробные результаты эталонных тестов доступны в галерее эталонных тестов виртуализации.
Результаты
После того, как все эталонные тесты завершены, пришло время вернуться к нашему первоначальному вопросу.
Выполняют ли три основных игрока в области виртуализации на Mac (Parallels Desktop для Mac, VMWare Fusion и Sun VirtualBox) обещанную почти естественную производительность?
Ответ неоднозначный. Ни один из кандидатов на виртуализацию в наших тестах GeekBench не смог сравниться с производительностью основного Mac Pro. Наилучший результат зафиксировал Fusion, который смог добиться почти 68,5% производительности хоста. Параллели были рядом с 66,7%. Замыкает рейтинг VirtualBox с 57,4%.
Когда мы посмотрели на результаты CineBench, которые используют более реальный тест для рендеринга изображений, они были очень близки к оценке хоста. И снова Fusion лидирует в тестах рендеринга, достигнув 94,9% производительности хоста. Параллели следуют на 92,1%. VirtualBox не смог надежно завершить тест рендеринга, выбив его из конкуренции. В одной итерации теста рендеринга VirtualBox сообщил, что он работал на 127,4% лучше, чем хост, в то время как в других он не мог начать или закончить.
Тест шейдинга, в ходе которого проверяется, насколько хорошо видеокарта работает с OpenGL, показал худшие результаты среди всех виртуальных сред. Лучшим исполнителем стал Parallels, достигший 42,3% возможностей хоста. VirtualBox был вторым в 31.5%; Fusion занял третье место с 25,4%..
Выбор победителя - это то, что мы оставляем конечному пользователю. У каждого продукта есть свои плюсы и минусы, и во многих случаях эталонные показатели настолько близки, что повторение тестов может изменить результаты.
Результаты эталонных тестов показывают, что в целом способность использовать графическую карту удерживает виртуальную среду от того, чтобы стать полноценной заменой выделенного ПК. При этом более современная видеокарта, чем у нас, может показать более высокие показатели производительности в тесте затенения, особенно для Fusion, чей разработчик предлагает видеокарты с более высокой производительностью для достижения наилучших результатов.
Вы заметите, что некоторые комбинации тестов (виртуальная среда, версия Windows и эталонный тест) отображали проблемы, либо нереалистичные результаты, либо сбой при выполнении теста. Эти типы результатов не следует использовать в качестве индикаторов проблем с виртуальной средой. Сравнительные тесты - это необычные приложения, которые можно попытаться запустить в виртуальной среде. Они предназначены для измерения производительности физических устройств, к которым виртуальная среда может не предоставить им доступ. Это не сбой виртуальной среды, и в реальных условиях у нас не возникало проблем с подавляющим большинством приложений Windows, работающих в виртуальной системе.
Все протестированные нами виртуальные среды (Parallels Desktop для Mac 5.0, VMWare Fusion 3.0 и Sun VirtualBox 3.0) обеспечивают превосходную производительность и стабильность при повседневном использовании и могут служить основной средой Windows большую часть дня. -текущие приложения.
