Virtualiseerimiskeskkonnad on Maci kasutajate jaoks olnud kuum kaup sellest ajast, kui Apple hakkas oma arvutites kasutama Inteli protsessoreid. Juba enne Inteli saabumist oli saadaval emulatsioonitarkvara, mis võimaldas Maci kasutajatel Windowsi ja Linuxi käitada.
Kuid emuleerimine oli aeglane, kasutades abstraktsioonikihti, et tõlkida x86 programmeerimiskood koodiks, mida kasutas varasemate Macide PowerPC arhitektuur. See abstraktsioonikiht ei pidanud tõlkima mitte ainult protsessori tüübi jaoks, vaid ka kõiki riistvarakomponente. Sisuliselt pidi abstraktsioonikiht looma videokaartide, kõvaketaste, jadaportide jne tarkvara ekvivalendid. Tulemuseks oli emulatsioonikeskkond, mis võis käitada Windowsi või Linuxi, kuid mille jõudlus ja kasutatavad operatsioonisüsteemid olid rangelt piiratud..
Kui Apple otsustas kasutada Inteli protsessoreid, kadus kogu vajadus emuleerimise järele. Selle asemele tuli võimalus käitada teisi OS-e otse Intel Macis. Kui soovite käivitamisel Windowsi otse Macis käitada, võite kasutada Boot Campi – rakendust, mida Apple pakub käepärase viisina Windowsi installimiseks mitme alglaadimisega keskkonda.
Kuid paljud kasutajad vajavad Mac OS-i ja teise OS-i samaaegseks käitamiseks. Parallels ja hiljem VMWare ja Sun tõid selle võimaluse virtualiseerimistehnoloogiaga Maci. Virtualiseerimine on kontseptsioonilt sarnane emuleerimisega, kuid kuna Inteli-põhised Macid kasutavad sama riistvara kui tavalised personaalarvutid, ei ole vaja tarkvaras riistvara abstraktsioonikihti luua. Selle asemel saab Windowsi või Linuxi tarkvara töötada otse riistvaras, andes kiiruse, mis võib olla peaaegu sama kiire, kui külalis-OS töötaks arvutis.
Ja see on küsimus, millele meie võrdlustestid vastust otsivad. Kas kolm peamist Maci virtualiseerimise tegijat – Parallels Desktop for Mac, VMWare Fusion ja Sun VirtualBox – täidavad peaaegu loomuliku jõudluse lubadusi?
Me ütleme "looduslikuks", kuna kõikidel virtualiseerimiskeskkondadel on teatud üldkulud, mida ei saa vältida. Kuna virtuaalne keskkond töötab samal ajal sisseehitatud OS-iga (OS X, nüüd macOS), tuleb riistvararessursse jagada. Samuti peab OS X pakkuma virtualiseerimiskeskkonnale mõningaid teenuseid, näiteks aknaid ja põhiteenuseid. Nende teenuste ja ressursside jagamise kombinatsioon kipub piirama seda, kui hästi virtualiseeritud OS töötab.
Küsimusele vastamiseks viime läbi võrdlustestid, et näha, kui hästi kolmel peamisel virtualiseerimiskeskkonnal Windows töötab.
Testimismeetod
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Kasutame kahte erinevat populaarset platvormideülese võrdlustesti komplekti. Esimene, CineBench 10, testib reaalses maailmas arvuti protsessorit ja selle graafikakaardi võimet pilte renderdada. Esimeses testis kasutatakse fotorealistliku kujutise renderdamiseks protsessorit, kasutades peegelduste, ümbritseva varjatuse, ala valgustuse ja varjutamise ning muu kuvamiseks protsessorimahukaid arvutusi. Test viiakse läbi ühe protsessori või tuumaga ning seejärel korratakse kõiki saadaolevaid protsessoreid ja tuumasid. Tulemus annab üht protsessorit kasutava arvuti jõudluse võrdlushinnangu, kõigi protsessorite ja tuumade hinde ning näitab, kui hästi mitut tuuma või protsessorit kasutatakse.
Teine CineBenchi test hindab arvuti graafikakaardi jõudlust OpenGL-i abil 3D-stseeni renderdamiseks, kui kaamera stseenis liigub. See test määrab, kui kiiresti graafikakaart suudab stseeni täpselt renderdades töötada.
Teine testikomplekt on GeekBench 2.1.4, mis testib protsessori täisarvude ja ujukoma jõudlust, testib mälu lihtsa lugemise/kirjutamise jõudlustesti abil ja teostab voogude testi, mis mõõdab püsivat mälu ribalaiust. Testide komplekti tulemused kombineeritakse ühe GeekBenchi skoori saamiseks. Toome välja ka neli põhilist testikomplekti (täisarvuline jõudlus, ujukoma jõudlus, mälu jõudlus ja voo jõudlus), et saaksime näha iga virtuaalse keskkonna tugevaid ja nõrku külgi.
GeekBench kasutab võrdlussüsteemi, mis põhineb PowerMac G5-l @1,6 GHz. Võrdlussüsteemide GeekBenchi hinded normaliseeritakse 1000-ni. Iga skoor, mis on suurem kui 1000, näitab arvutit, mis töötab võrdlussüsteemist paremini.
Kuna mõlema etalonkomplekti tulemused on mõnevõrra abstraktsed, alustame võrdlussüsteemi määratlemisest. Sel juhul on võrdlussüsteemiks host Mac, mida kasutatakse kolme virtuaalse keskkonna (Parallels Desktop for Mac, VMWare Fusion ja Sun Virtual Box) käitamiseks. Kasutame mõlemat võrdlussüsteemi komplekti ja kasutame seda arvu, et võrrelda, kui hästi virtuaalsed keskkonnad toimivad.
Kõik testid viiakse läbi pärast nii hostsüsteemi kui ka virtuaalse keskkonna uut käivitamist. Nii hostis kui ka virtuaalses keskkonnas on kõik pahavara- ja viirusetõrjerakendused keelatud. Kõiki virtuaalseid keskkondi käivitatakse standardses OS X aknas, kuna see on kõigis kolmes keskkonnas kõige levinum meetod. Virtuaalsete keskkondade puhul ei tööta muud kasutajarakendused peale võrdlusnäitajate. Hostisüsteemis, välja arvatud virtuaalne keskkond, ei tööta muud kasutajarakendused peale tekstiredaktori, et teha märkmeid enne ja pärast testimist, kuid mitte kunagi tegeliku testimise ajal.
Mac Pro hostsüsteemi võrdlusuuringu tulemused
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Süsteem, mis majutab kolme virtuaalset keskkonda (Parallels Desktop for Mac, VMWare Fusion ja Sun VirtualBox), on Mac Pro 2006. aasta väljaanne:
Mac Pro (2006)
- Kaks kahetuumalist 5160 Zeon protsessorit (kokku 4 tuuma) @ 3,00 GHz
- 4 MB tuuma L2 vahemälu kohta (kokku 16 MB)
- 6 GB RAM, mis koosneb neljast 1 GB moodulist ja neljast 512 MB moodulist. Kõik moodulid on sobitatud paarid.
- 1,33 GHz esikülgsiin
- NVIDIA GeForce 7300 GT graafikakaart
- Kaks 500 GB Samsungi F1-seeria kõvaketast. OS X ja virtualiseerimistarkvara asuvad käivituskettal; külalis-OS-id salvestatakse teisele kettale. Igal draivil on oma sõltumatu SATA 2 kanal.
Mac Pro GeekBenchi ja CineBenchi testide tulemused peaksid andma praktilise jõudluse ülempiiri, mida peaksime nägema mis tahes virtuaalses keskkonnas. Sellegipoolest tahame juhtida tähelepanu sellele, et virtuaalne keskkond võib igas testis hosti jõudlust ületada. Virtuaalne keskkond võib pääseda juurde aluseks olevale riistvarale ja mööduda mõnest OS X OS-i kihist. Samuti on võimalik, et virtuaalsesse keskkonda sisseehitatud jõudluse vahemällu salvestamise süsteem võib katsekomplekte petta ja anda tulemusi, mis ületavad potentsiaalse jõudluse.
Võrdlusskoorid
GeekBench 2.1.4
- GeekBenchi skoor: 6830
- Täisarv: 6799
- Ujukoma: 10786
- Mälu: 2349
- Voog: 2057
CineBench R10
- Renderdamine, üks protsessor: 3248
- Renderdamine, 4 protsessorit: 10470
- Tõhus kiirendamine ühelt protsessorilt kõigile protsessoritele: 3,22
- Varjutus (OpenGL): 3249
Etalontestide üksikasjalikud tulemused on saadaval virtualiseerimise võrdluskatsete galeriis.
Parallels Desktop for Mac 5 võrdlusuuringu tulemused
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Kasutasime Parallelsi uusimat versiooni (Parallels Desktop for Mac 5.0). Installisime Parallelsi, Windows XP hoolduspaketi SP3 ja Windows 7 värsked koopiad. Valisime testimiseks need kaks Windowsi OS-i, kuna arvame, et Windows XP esindab valdavat enamust praegustest Windowsi installidest OS X-is ja et tulevikus on Windows 7 kõige levinum külalis-OS, mis töötab Macis.
Enne testimise alustamist kontrollisime ja installisime kõik saadaolevad värskendused nii virtuaalse keskkonna kui ka kahe Windowsi operatsioonisüsteemi jaoks. Kui kõik oli ajakohane, konfigureerisime Windowsi virtuaalsed masinad kasutama ühte protsessorit ja 1 GB mälu. Sulgesime Parallels ja keelasime Time Machine'i ja kõik Mac Pro käivitusüksused, mida testimiseks vaja pole. Seejärel taaskäivitasime Mac Pro, käivitasime rakenduse Parallels, käivitasime ühe Windowsi keskkonna ja viisime läbi kaks võrdlustestide komplekti. Kui testid olid lõpetatud, kopeerisime tulemused hilisemaks kasutamiseks Maci.
Seejärel kordasime teise Windowsi OS-i võrdlustestide jaoks Parallelsi taaskäivitamist ja käivitamist.
Lõpuks kordasime ül altoodud järjestust, kui külalis-OS oli seadistatud kasutama 2 ja seejärel 4 protsessorit.
Võrdlusskoorid
GeekBench 2.1.4
- Windows XP SP3 (1, 2, 4 protsessorit): 2185, 3072, 4377
- Windows 7 (1, 2, 4 protsessorit): 2223, 2980, 4560
CineBench R10
- Windows XP SP3
- Renderdamine (1, 2, 4 CPU): 2724, 5441, 9644
- Varjutus (OpenGL) (1, 2, 4 protsessorit): 1317, 1317, 1320
CineBench R10
- Windows 7
- Renderdamine (1, 2, 4 CPU): 2835, 5389, 9508
- Varjutus (OpenGL) (1, 2, 4 protsessorit): 1335, 1333, 1375
Parallels Desktop for Mac 5.0 lõpetas kõik võrdlustestid. GeekBench nägi Windows XP ja Windows 7 jõudluses vaid väikseid erinevusi, mida me ootasimegi. GeekBench keskendub testimisprotsessorile ja mälu jõudlusele, seega eeldame, et see on hea näitaja virtuaalse keskkonna aluseks olevast jõudlusest ja sellest, kui hästi see hosti Mac Pro riistvara külaliste operatsioonisüsteemidele kättesaadavaks teeb.
CineBenchi renderdustest näitas samuti järjepidevust kahe Windowsi operatsioonisüsteemi vahel. Taaskord on see ootuspärane, kuna renderdamistestis kasutatakse laialdaselt protsessoreid ja mälu ribalaiust, nagu seda näevad külalis-OS-id. Varjutuse test on hea näitaja selle kohta, kui hästi on iga virtuaalne keskkond oma videodraiveri rakendanud. Erinev alt ülejäänud Maci riistvarast ei tehta graafikakaarti otse virtuaalsetele keskkondadele kättesaadavaks. Selle põhjuseks on asjaolu, et graafikakaart peab pidev alt hoolitsema hostkeskkonna kuvamise eest ja seda ei saa suunata ainult külaliskeskkonna kuvamiseks. See kehtib isegi siis, kui virtuaalne keskkond pakub täisekraanil kuvamise võimalust.
Etalontestide üksikasjalikud tulemused on saadaval virtualiseerimise võrdluskatsete galeriis.
VMWare Fusion 3.0 võrdlusuuringu tulemused
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Kasutasime VMWare Fusioni uusimat versiooni (Fusion 3.0). Installisime Fusioni, Windows XP hoolduspaketi SP3 ja Windows 7 värsked koopiad. Valisime testimiseks need kaks Windowsi OS-i, kuna arvame, et Windows XP esindab valdavat enamust praegustest Windowsi installidest OS X-is ja et tulevikus on Windows 7 kõige levinum külalis-OS, mis töötab Macis.
Enne testimise alustamist kontrollisime ja installisime kõik saadaolevad värskendused nii virtuaalse keskkonna kui ka kahe Windowsi operatsioonisüsteemi jaoks. Kui kõik oli ajakohane, konfigureerisime Windowsi virtuaalsed masinad kasutama ühte protsessorit ja 1 GB mälu. Sulgesime Fusioni ja keelasime Time Machine'i ja kõik Mac Pro käivitusüksused, mida testimiseks vaja ei läinud. Seejärel taaskäivitasime Mac Pro, käivitasime Fusioni, käivitasime ühe Windowsi keskkonna ja viisime läbi kaks võrdlustestide komplekti. Kui testid olid lõpetatud, kopeerisime tulemused hilisemaks kasutamiseks Maci.
Seejärel kordasime teise Windowsi OS-i võrdlustestide jaoks Fusioni taaskäivitamist ja käivitamist.
Lõpuks kordasime ül altoodud järjestust, kui külalis-OS oli seadistatud kasutama 2 ja seejärel 4 protsessorit.
Võrdlusskoorid
GeekBench 2.1.4
- Windows XP SP3 (1, 2, 4 protsessorit):, 3252, 4406
- Windows 7 (1, 2, 4 protsessorit): 2388, 3174, 4679
CineBench R10
- Windows XP SP3
- Renderdamine (1, 2, 4 CPU): 2825, 5449, 9941
- Varjutus (OpenGL) (1, 2, 4 protsessorit): 821, 821, 827
CineBench R10
- Windows 7
- Renderdamine (1, 2, 4 CPU): 2843, 5408, 9657
- Varjutus (OpenGL) (1, 2, 4 protsessorit): 130, 130, 124
Meil tekkis Fusioni ja võrdlustestidega probleeme. Ühe protsessoriga Windows XP puhul teatas GeekBench mäluvoo jõudlusest, mis on parem kui 25 korda suurem kui hosti Mac Pro kiirus. See ebatavaline mälutulemus tõstis Windows XP ühe protsessoriga versiooni GeekBenchi skoori tasemele 8148. Pärast testi mitmekordset kordamist ja sarnaste tulemuste saamist otsustasime märkida testi kehtetuks ja pidada seda võrdlustesti Fusioni vastastikuse mõju probleemiks. ja Windows XP. Nii hästi kui oskame öelda, et ühe protsessori konfiguratsiooni puhul ei teatanud Fusion GeekBenchi rakendusele õigest riistvarakonfiguratsioonist. GeekBench ja Windows XP toimisid aga veatult, kui valitud oli kaks või enam protsessorit.
Meil oli probleem ka Fusioni, Windows 7 ja CineBenchiga. Kui käitasime CineBenchi Windows 7 all, teatas see ainsa saadaoleva graafika riistvarana üldisest videokaardist. Kuigi üldine graafikakaart suutis OpenGL-i käitada, tegi see seda kohutava kiirusega. See võis olla tingitud sellest, et hostil Mac Pro oli vana NVIDIA GeForce 7300 graafikakaart. Fusioni süsteeminõuded viitavad kaasaegsemale graafikakaardile. Meile oli aga huvitav, et Windows XP-s toimis CineBenchi varjutamise test probleemideta.
Välja arvatud kaks ülalmainitud veidrust, oli Fusioni jõudlus võrdne sellega, mida me hästi kujundatud virtuaalkeskkonn alt ootasime.
Etalontestide üksikasjalikud tulemused on saadaval virtualiseerimise võrdluskatsete galeriis.
Sun VirtualBoxi võrdlusuuringu tulemused
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Kasutasime Sun VirtualBoxi uusimat versiooni (VirtualBox 3.0). Installisime VirtualBoxi, Windows XP hoolduspaketi SP3 ja Windows 7 värsked koopiad. Valisime testimiseks need kaks Windowsi OS-i, kuna arvame, et Windows XP esindab valdavat enamust praegustest Windowsi installidest OS X-is ja et tulevikus on Windows 7 kõige levinum külalis-OS, mis töötab Macis.
Enne testimise alustamist kontrollisime ja installisime kõik saadaolevad värskendused nii virtuaalse keskkonna kui ka kahe Windowsi operatsioonisüsteemi jaoks. Kui kõik oli ajakohane, konfigureerisime Windowsi virtuaalsed masinad kasutama ühte protsessorit ja 1 GB mälu. Sulgesime VirtualBoxi ja keelasime Time Machine'i ja kõik Mac Pro käivitusüksused, mida testimiseks vaja ei läinud. Seejärel taaskäivitasime Mac Pro, käivitasime VirtualBoxi, käivitasime ühe Windowsi keskkonna ja viisime läbi kaks võrdlustestide komplekti. Kui testid olid lõpetatud, kopeerisime tulemused hilisemaks kasutamiseks Maci.
Seejärel kordasime teise Windowsi OS-i võrdlustestide jaoks Fusioni taaskäivitamist ja käivitamist.
Lõpuks kordasime ül altoodud järjestust, kui külalis-OS oli seadistatud kasutama 2 ja seejärel 4 protsessorit.
Võrdlusskoorid
GeekBench 2.1.4
- Windows XP SP3 (1, 2, 4 CPU): 2345,,
- Windows 7 (1, 2, 4 protsessorit): 2255, 2936, 3926
CineBench R10
- Windows XP SP3
- Renderdamine (1, 2, 4 CPU): 7001,,
- Varjutus (OpenGL) (1, 2, 4 protsessorit): 1025,,
CineBench R10
- Windows 7
- Renderdamine (1, 2, 4 CPU): 2570, 6863, 13344
- Varjutus (OpenGL) (1, 2, 4 protsessorit): 711, 710, 1034
Sun VirtualBoxil ja meie katsetestirakendustel tekkis Windows XP-ga probleem. Täpsem alt, nii GeekBench kui ka CineBench ei näinud rohkem kui ühte CPU-d, olenemata sellest, kuidas me külaliste OS-i konfigureerisime.
Kui testisime operatsioonisüsteemi Windows 7 koos GeekBenchiga, märkasime, et mitme protsessori kasutamine oli ebapiisav, mille tulemuseks oli 2 ja 4 protsessori konfiguratsiooni madalaim hind. Ühe protsessori jõudlus näis olevat võrdne teiste virtuaalsete keskkondadega.
CineBench ei näinud ka Windows XP töötamise ajal rohkem kui ühte protsessorit. Samuti andis Windows XP ühe protsessoriga versiooni renderdustest ühe kiireima tulemuse, ületades isegi Mac Pro'd. Proovisime testi paar korda korrata; kõik tulemused olid samas vahemikus. Arvame, et Windows XP ühe protsessoriga renderdamistulemusi on ohutu seostada VirtualBoxi probleemiga ja sellega, kuidas see protsessoreid kasutab.
Nägime ka kummalist tõrget 2 ja 4 protsessori testimise tulemuste renderdamisel Windows 7-ga ja mõlemal juhul renderdamise kiirus rohkem kui kahekordistus, kui 1-lt 2-le ja 2-le 4-le protsessorile. Seda tüüpi jõudluse suurenemine on ebatõenäoline ja me arvestame seda veel kord VirtualBoxi mitme CPU toe rakendamisega.
Arvestades kõiki VirtualBoxi võrdlustestiga seotud probleeme, võivad ainsad kehtivad testitulemused olla need, mis on saadud ühe protsessori kohta operatsioonisüsteemis Windows 7.
Etalontestide üksikasjalikud tulemused on saadaval virtualiseerimise võrdluskatsete galeriis.
Tulemused
Kui kõik võrdlustestid on tehtud, on aeg meie algne küsimus uuesti läbi vaadata.
Kas kolm peamist Maci virtualiseerimise tegijat (Parallels Desktop for Mac, VMWare Fusion ja Sun VirtualBox) täidavad peaaegu loomuliku jõudluse lubadusi?
Vastus on segane. Ükski meie GeekBenchi testimise virtualiseerimiskandidaat ei suutnud mõõta hosti Mac Pro jõudlust. Parima tulemuse saavutas Fusion, kes suutis saavutada ligi 68,5% saatejuhi esitusest. Paralleelid jäid napilt maha – 66,7%. Tagumine osa oli VirtualBox, 57,4%.
Kui vaatasime CineBenchi tulemusi, mis kasutab piltide renderdamiseks reaalsemat testi, olid need hosti tulemustele väga lähedal. Taas oli Fusion renderdustestide tipus, saavutades 94,9% hosti jõudlusest. Järgnesid paralleelid 92,1%. VirtualBox ei saanud renderdamistesti usaldusväärselt lõpule viia, lükates selle vaidlusest välja. Renderdustesti ühes iteratsioonis teatas VirtualBox, et see toimis 127,4% paremini kui host, samas kui teistes ei saanud see alustada ega lõpetada.
Varjutuse test, mis uurib, kui hästi graafikakaart OpenGL-i kasutades toimib, läks kõigist virtuaalsetest keskkondadest kõige halvemini. Parimaks tegijaks oli Parallels, mis ulatus 42,3%-ni saatejuhi võimekusest. VirtualBox oli 31-ga teine.5%; Fusion tuli kolmandale kohale 25,4%.
Üldvõitja valimine on asi, mille jätame lõppkasutajale. Igal tootel on oma plussid ja miinused ning paljudel juhtudel on võrdlusaluste numbrid nii lähedased, et testide kordamine võib tabeliseisu muuta.
Etalontesti tulemused näitavad, et üldiselt takistab graafikakaardi kasutamise võimalus virtuaalset keskkonda täielikult asendamast spetsiaalset arvutit. Sellegipoolest võib tänapäevasem graafikakaart, mis meil siin on, anda varjutustestis kõrgemaid jõudlusnäitajaid, eriti Fusioni puhul, mille arendaja soovitab parimate tulemuste saamiseks suurema jõudlusega graafikakaarte.
Märkate, et mõned testikombinatsioonid (virtuaalkeskkond, Windowsi versioon ja võrdlustest) näitasid probleeme, kas ebareaalseid tulemusi või testi ebaõnnestumist. Seda tüüpi tulemusi ei tohiks kasutada virtuaalkeskkonna probleemide indikaatoritena. Võrdlustestid on ebatavalised rakendused, mida proovitakse virtuaalses keskkonnas käivitada. Need on mõeldud füüsiliste seadmete jõudluse mõõtmiseks, millele virtuaalne keskkond ei pruugi võimaldada juurdepääsu. See ei ole virtuaalse keskkonna rike ja reaalses kasutuses pole meil probleeme enamiku virtuaalses süsteemis töötavate Windowsi rakendustega esinenud.
Kõik meie testitud virtuaalsed keskkonnad (Parallels Desktop for Mac 5.0, VMWare Fusion 3.0 ja Sun VirtualBox 3.0) pakuvad igapäevases kasutuses suurepärast jõudlust ja stabiilsust ning peaksid suutma olla teie peamise Windowsi keskkonnana enamiku päevast - igapäevased rakendused.
