Virtualizační prostředí jsou pro uživatele počítačů Mac žhavou komoditou od doby, kdy Apple začal ve svých počítačích používat procesory Intel. Ještě před příchodem Intelu byl k dispozici emulační software, který uživatelům Macu umožňoval spouštět Windows a Linux.
Emulace však byla pomalá, k překladu programovacího kódu x86 do kódu používaného architekturou PowerPC dřívějších počítačů Mac používala abstrakční vrstvu. Tato abstraktní vrstva se musela překládat nejen pro typ CPU, ale také pro všechny hardwarové komponenty. V podstatě musela abstraktní vrstva vytvořit softwarové ekvivalenty grafických karet, pevných disků, sériových portů atd. Výsledkem bylo emulační prostředí, které mohlo provozovat Windows nebo Linux, ale bylo výrazně omezeno jak ve výkonu, tak v operačních systémech, které bylo možné použít..
S příchodem rozhodnutí společnosti Apple používat procesory Intel byla veškerá potřeba emulace smetena. Na jeho místo přišla možnost spouštět další OS přímo na Intel Mac. Pokud chcete spouštět Windows přímo na Macu jako možnost při spouštění, můžete použít Boot Camp, aplikaci, kterou Apple poskytuje jako praktický způsob instalace Windows v prostředí s více spouštěním.
Mnoho uživatelů však potřebuje způsob, jak spustit Mac OS a druhý OS současně. Parallels a později VMWare a Sun přinesly tuto schopnost na Mac s virtualizační technologií. Virtualizace je konceptem podobná emulaci, ale protože počítače Mac s procesorem Intel používají stejný hardware jako standardní počítače, není třeba vytvářet v softwaru vrstvu abstrakce hardwaru. Namísto toho může software Windows nebo Linux běžet přímo na hardwaru a produkovat rychlosti, které mohou být téměř tak rychlé, jako kdyby hostující OS běžel na PC.
A to je otázka, na kterou se naše srovnávací testy snaží odpovědět. Splňují tři hlavní hráči ve virtualizaci na Macu – Parallels Desktop pro Mac, VMWare Fusion a Sun VirtualBox – slib téměř přirozeného výkonu?
Říkáme „téměř přirozené“, protože všechna virtualizační prostředí mají určitou režii, které se nelze vyhnout. Protože virtuální prostředí běží současně s „vestavěným“OS (OS X, nyní macOS), musí existovat sdílení hardwarových prostředků. OS X také musí virtualizačnímu prostředí poskytovat některé služby, jako je vytváření oken a základní služby. Kombinace těchto služeb a sdílení zdrojů má tendenci omezovat, jak dobře může virtualizovaný operační systém běžet.
Abychom odpověděli na otázku, provedeme srovnávací testy, abychom zjistili, jak dobře si tři hlavní virtualizační prostředí vedou se systémem Windows.
Testovací metoda
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Budeme používat dvě různé oblíbené testovací sady pro testování napříč platformami. První, CineBench 10, provádí reálný test CPU počítače a schopnosti jeho grafické karty vykreslovat obrázky. První test využívá CPU k vykreslení fotorealistického obrazu pomocí CPU náročných výpočtů k vykreslení odrazů, okolního zákrytu, plošného osvětlení a stínování a dalších. Test se provádí s jedním CPU nebo jádrem a poté se opakuje s použitím všech dostupných CPU a jader. Výsledkem je referenční výkonnostní stupeň pro počítač používající jeden procesor, stupeň pro všechna CPU a jádra a údaj o tom, jak dobře je využito více jader nebo CPU.
Druhý test CineBench hodnotí výkon grafické karty počítače pomocí OpenGL k vykreslení 3D scény, zatímco se kamera ve scéně pohybuje. Tento test určuje, jak rychle může grafická karta fungovat a přitom stále přesně vykreslovat scénu.
Druhou testovací sadou je GeekBench 2.1.4, která testuje výkon procesoru v celém čísle a s plovoucí desetinnou čárkou, testuje paměť pomocí jednoduchého testu výkonu pro čtení/zápis a provádí test streamů, který měří trvalou šířku pásma paměti. Výsledky sady testů se spojí a vytvoří jediné skóre GeekBench. Rozdělíme také čtyři základní testovací sady (Integer Performance, Floating-Point Performance, Memory Performance a Stream Performance), takže můžeme vidět silné a slabé stránky každého virtuálního prostředí.
GeekBench používá referenční systém založený na PowerMac G5 @1,6 GHz. Skóre GeekBench pro referenční systémy jsou normalizovány na 1000. Jakékoli skóre vyšší než 1000 znamená, že počítač má lepší výkon než referenční systém.
Vzhledem k tomu, že výsledky obou benchmarkových sad jsou poněkud abstraktní, začneme definováním referenčního systému. V tomto případě bude referenčním systémem hostitelský Mac, který se používá ke spuštění tří virtuálních prostředí (Parallels Desktop pro Mac, VMWare Fusion a Sun Virtual Box). Spustíme obě sady benchmarků na referenčním systému a použijeme toto číslo k porovnání výkonu virtuálních prostředí.
Všechno testování bude provedeno po novém spuštění hostitelského systému i virtuálního prostředí. V hostitelském i virtuálním prostředí budou deaktivovány všechny antimalwarové a antivirové aplikace. Všechna virtuální prostředí poběží ve standardním okně OS X, protože jde o nejběžnější metodu používanou ve všech třech prostředích. V případě virtuálních prostředí nebudou spuštěny žádné jiné uživatelské aplikace než benchmarky. Na hostitelském systému, s výjimkou virtuálního prostředí, nebudou spuštěny žádné uživatelské aplikace kromě textového editoru, který by si dělal poznámky před a po testování, ale nikdy během samotného testovacího procesu.
Výsledky srovnávacích testů pro hostitelský systém Mac Pro
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Systém, který bude hostovat tři virtuální prostředí (Parallels Desktop pro Mac, VMWare Fusion a Sun VirtualBox) je edice Mac Pro z roku 2006:
Mac Pro (2006)
- Dva dvoujádrové procesory 5160 Zeon (celkem 4 jádra) @ 3,00 GHz
- 4 MB na jádro L2 cache RAM (celkem 16 MB)
- 6 GB RAM sestávající ze čtyř 1GB modulů a čtyř 512 MB modulů. Všechny moduly jsou spárované páry.
- Přední sběrnice 1,33 GHz
- Grafická karta NVIDIA GeForce 7300 GT
- Dva 500GB pevné disky Samsung řady F1. OS X a virtualizační software jsou rezidentní na spouštěcí jednotce; hostující OS jsou uloženy na druhém disku. Každý disk má svůj vlastní nezávislý kanál SATA 2.
Výsledky testů GeekBench a CineBench na hostitelském Macu Pro by měly poskytnout praktickou horní hranici výkonu, kterou bychom měli vidět z jakéhokoli virtuálního prostředí. Jak již bylo řečeno, chceme zdůraznit, že je možné, aby virtuální prostředí překonalo výkon hostitele v každém jednotlivém testu. Virtuální prostředí může mít přístup k základnímu hardwaru a obejít některé vrstvy OS X. Je také možné, že sady srovnávacích testů budou oklamány systémem ukládání výkonu do mezipaměti zabudovaným do virtuálních prostředí a produkují výsledky, které výrazně přesahují potenciální výkon.
Srovnávací skóre
GeekBench 2.1.4
- GeekBench skóre: 6830
- Celé číslo: 6799
- Plovoucí desetinná čárka: 10786
- Paměť: 2349
- Stream: 2057
CineBench R10
- Vykreslování, jeden procesor: 3248
- Vykreslování, 4 CPU: 10470
- Efektivní zrychlení z jednoho na všechny procesory: 3,22
- Shading (OpenGL): 3249
Podrobné výsledky srovnávacích testů jsou k dispozici v galerii Virtualization Benchmark Test.
Výsledky srovnání pro Parallels Desktop pro Mac 5
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Použili jsme nejnovější verzi Parallels (Parallels Desktop pro Mac 5.0). Nainstalovali jsme čerstvé kopie Parallels, Windows XP SP3 a Windows 7. Pro testování jsme vybrali tyto dva operační systémy Windows, protože si myslíme, že Windows XP představuje drtivou většinu současných instalací Windows na OS X a že v budoucnu bude Windows 7 nejběžnější hostující OS běžící na Macu.
Před zahájením testování jsme zkontrolovali a nainstalovali všechny dostupné aktualizace jak pro virtuální prostředí, tak pro dva operační systémy Windows. Jakmile bylo vše aktuální, nakonfigurovali jsme virtuální stroje Windows tak, aby používaly jeden procesor a 1 GB paměti. Vypnuli jsme Parallels a deaktivovali Time Machine a všechny spouštěcí položky na Macu Pro, které nejsou potřeba pro testování. Poté jsme restartovali Mac Pro, spustili Parallels, spustili jedno z prostředí Windows a provedli dvě sady benchmarkových testů. Jakmile byly testy dokončeny, zkopírovali jsme výsledky do počítače Mac pro pozdější použití.
Poté jsme zopakovali restart a spuštění Parallels pro srovnávací testy druhého OS Windows.
Nakonec jsme zopakovali výše uvedenou sekvenci s hostujícím OS nastaveným na použití 2 a poté 4 CPU.
Srovnávací skóre
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
- Vykreslování (1, 2, 4 CPU): 2724, 5441, 9644
- Stínování (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 1317, 1317, 1320
CineBench R10
- Windows 7
- Vykreslování (1, 2, 4 CPU): 2835, 5389, 9508
- Stínování (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 1335, 1333, 1375
Parallels Desktop for Mac 5.0 dokončil všechny srovnávací testy. GeekBench viděl jen drobné rozdíly ve výkonu mezi Windows XP a Windows 7, což jsme očekávali. GeekBench se soustředí na testování výkonu procesoru a paměti, takže očekáváme, že bude dobrým indikátorem základního výkonu virtuálního prostředí a toho, jak dobře zpřístupňuje hardware hostitelského Macu Pro hostujícím OS.
Test vykreslování CineBench rovněž ukázal konzistenci mezi dvěma operačními systémy Windows. Opět se to dá očekávat, protože test vykreslování značně využívá procesory a šířku pásma paměti, jak je vidět na hostujících OS. Test stínování je dobrým indikátorem toho, jak dobře každé virtuální prostředí implementovalo svůj ovladač videa. Na rozdíl od zbytku hardwaru Macu není grafická karta zpřístupněna přímo virtuálním prostředím. Je to proto, že grafická karta se musí neustále starat o zobrazení hostitelského prostředí a nelze ji přesměrovat na zobrazení pouze prostředí hosta. To platí, i když virtuální prostředí nabízí možnost zobrazení na celou obrazovku.
Podrobné výsledky srovnávacích testů jsou k dispozici v galerii Virtualization Benchmark Test.
Výsledky srovnávacích testů pro VMWare Fusion 3.0
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Použili jsme nejnovější verzi VMWare Fusion (Fusion 3.0). Nainstalovali jsme čerstvé kopie Fusion, Windows XP SP3 a Windows 7. Pro testování jsme vybrali tyto dva operační systémy Windows, protože si myslíme, že Windows XP představuje drtivou většinu současných instalací Windows na OS X a že v budoucnu bude Windows 7 nejběžnější hostující OS běžící na Macu.
Před zahájením testování jsme zkontrolovali a nainstalovali všechny dostupné aktualizace jak pro virtuální prostředí, tak pro dva operační systémy Windows. Jakmile bylo vše aktuální, nakonfigurovali jsme virtuální stroje Windows tak, aby používaly jeden procesor a 1 GB paměti. Vypnuli jsme Fusion a deaktivovali Time Machine a všechny spouštěcí položky na Macu Pro, které nejsou potřeba pro testování. Poté jsme restartovali Mac Pro, spustili Fusion, spustili jedno z prostředí Windows a provedli dvě sady benchmarkových testů. Jakmile byly testy dokončeny, zkopírovali jsme výsledky do Macu pro pozdější použití.
Poté jsme zopakovali restart a spuštění Fusion pro srovnávací testy druhého operačního systému Windows.
Nakonec jsme zopakovali výše uvedenou sekvenci s hostujícím OS nastaveným na použití 2 a poté 4 CPU.
Srovnávací skóre
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
- Vykreslování (1, 2, 4 CPU): 2825, 5449, 9941
- Shading (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 821, 821, 827
CineBench R10
- Windows 7
- Vykreslování (1, 2, 4 CPU): 2843, 5408, 9657
- Stínování (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 130, 130, 124
Narazili jsme na problémy s Fusion a srovnávacími testy. V případě Windows XP s jedním procesorem GeekBench hlásil výkon paměťového toku rychlostí lepší než 25krát vyšší než rychlost hostitelského Macu Pro. Tento neobvyklý výsledek paměti zvýšil skóre GeekBench pro verzi Windows XP s jedním procesorem na 8148. Po mnohokrát opakování testu a získání podobných výsledků jsme se rozhodli označit test za neplatný a považovat jej za problém interakce mezi srovnávacím testem Fusion a Windows XP. Jak nejlépe můžeme říci, pro konfiguraci jednoho CPU Fusion nehlásil správnou konfiguraci hardwaru do aplikace GeekBench. GeekBench a Windows XP však fungovaly bezchybně se dvěma nebo více vybranými CPU.
Také jsme měli problém s Fusion, Windows 7 a CineBench. Když jsme spustili CineBench pod Windows 7, hlásilo to obecnou grafickou kartu jako jediný dostupný grafický hardware. Zatímco generická grafická karta byla schopna spouštět OpenGL, dělala to propastnou rychlostí. Mohlo to být důsledkem toho, že hostitelský Mac Pro měl starou grafickou kartu NVIDIA GeForce 7300. Systémové požadavky Fusion naznačují modernější grafickou kartu. Zajímavé však bylo, že pod Windows XP proběhl test stínování CineBench bez problémů.
Kromě dvou výše zmíněných zvláštností byl výkon Fusion na stejné úrovni s tím, co jsme očekávali od dobře navrženého virtuálního prostředí.
Podrobné výsledky srovnávacích testů jsou k dispozici v galerii Virtualization Benchmark Test.
Srovnávací výsledky pro Sun VirtualBox
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Použili jsme nejnovější verzi Sun VirtualBox (VirtualBox 3.0). Nainstalovali jsme čerstvé kopie VirtualBox, Windows XP SP3 a Windows 7. Pro testování jsme vybrali tyto dva operační systémy Windows, protože si myslíme, že Windows XP představuje drtivou většinu současných instalací Windows na OS X a že v budoucnu bude Windows 7 nejběžnější hostující OS běžící na Macu.
Před zahájením testování jsme zkontrolovali a nainstalovali všechny dostupné aktualizace jak pro virtuální prostředí, tak pro dva operační systémy Windows. Jakmile bylo vše aktuální, nakonfigurovali jsme virtuální stroje Windows tak, aby používaly jeden procesor a 1 GB paměti. Vypnuli jsme VirtualBox a deaktivovali Time Machine a všechny položky při spuštění na Macu Pro, které nejsou potřeba pro testování. Poté jsme restartovali Mac Pro, spustili VirtualBox, spustili jedno z prostředí Windows a provedli dvě sady benchmarkových testů. Jakmile byly testy dokončeny, zkopírovali jsme výsledky do Macu pro pozdější použití.
Poté jsme zopakovali restart a spuštění Fusion pro srovnávací testy druhého operačního systému Windows.
Nakonec jsme zopakovali výše uvedenou sekvenci s hostujícím OS nastaveným na použití 2 a poté 4 CPU.
Srovnávací skóre
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
- Vykreslování (1, 2, 4 CPU): 7001,,
- Stínování (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 1025,,
CineBench R10
- Windows 7
- Vykreslování (1, 2, 4 CPU): 2570, 6863, 13344
- Shading (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 711, 710, 1034
Sun VirtualBox a naše testovací aplikace narazily na problém s Windows XP. Konkrétně GeekBench i CineBench nedokázaly vidět více než jeden CPU, bez ohledu na to, jak jsme nakonfigurovali hostující OS.
Když jsme testovali Windows 7 pomocí GeekBench, všimli jsme si, že využití více procesorů bylo nedostatečné, což vedlo k nejnižším skóre pro konfigurace 2 a 4 CPU. Výkon jednoho procesoru se zdál být srovnatelný s ostatními virtuálními prostředími.
CineBench také nebyl schopen vidět více než jeden procesor při spuštění Windows XP. Také test vykreslování pro verzi Windows XP s jedním procesorem přinesl jeden z nejrychlejších výsledků, dokonce předčil i samotný Mac Pro. Pokusili jsme se test několikrát zopakovat; všechny výsledky byly ve stejném rozmezí. Myslíme si, že je bezpečné připsat výsledky vykreslování na jednom CPU ve Windows XP na problém s VirtualBoxem a tím, jak využívá CPU.
Zaznamenali jsme také podivný nárůst výsledků vykreslování u testů 2 a 4 CPU se systémem Windows 7 a v každém případě se rychlost vykreslování více než zdvojnásobila při přechodu z 1 na 2 CPU a ze 2 na 4 CPU. Tento typ zvýšení výkonu je nepravděpodobný a znovu jej přiřadíme implementaci podpory více CPU ve VirtualBoxu.
Vzhledem ke všem problémům s testováním VirtualBox benchmarku mohou být jedinými platnými výsledky testu výsledky pro jeden procesor pod Windows 7.
Podrobné výsledky srovnávacích testů jsou k dispozici v galerii Virtualization Benchmark Test.
Výsledky
Po dokončení všech srovnávacích testů je čas vrátit se k naší původní otázce.
Splňují tři hlavní hráči ve virtualizaci na počítačích Mac (Parallels Desktop pro Mac, VMWare Fusion a Sun VirtualBox) slib téměř přirozeného výkonu?
Odpovědí je smíšená taška. Žádný z kandidátů na virtualizaci v našich testech GeekBench nebyl schopen měřit výkon hostitelského Macu Pro. Nejlepší výsledek zaznamenal Fusion, který dokázal dosáhnout téměř 68,5 % výkonu hostitele. Parallels byly těsně pozadu s 66,7 %. Vzadu se umístil VirtualBox s 57,4 %.
Když jsme se podívali na výsledky CineBench, který používá reálnější test pro vykreslování obrázků, byly velmi blízko skóre hostitele. Fusion byl opět na vrcholu testů vykreslování a dosáhl 94,9 % výkonu hostitele. Následovaly paralely na 92,1 %. VirtualBox nemohl spolehlivě dokončit test vykreslování, což ho vyřadilo ze sporu. V jedné iteraci testu vykreslování VirtualBox uvedl, že fungoval o 127,4 % lépe než hostitel, zatímco v jiných nebyl schopen spustit ani dokončit.
Test stínování, který zjišťuje, jak dobře si grafická karta vede pomocí OpenGL, dopadl nejhůře ze všech virtuálních prostředí. Nejlépe si vedl Parallels, který dosáhl 42,3 % schopností hostitele. VirtualBox byl druhý s 31.5 %; Fusion se umístil na třetím místě s 25,4 %.
Výběr celkového vítěze je něco, co necháme na koncovém uživateli. Každý produkt má své plusy a minusy a v mnoha případech jsou referenční čísla tak blízko, že opakování testů by mohlo změnit pořadí.
Výsledky srovnávacích testů ukazují, že obecně schopnost využívat grafickou kartu je to, co brání virtuálnímu prostředí stát se plnou náhradou za vyhrazený počítač. Jak již bylo řečeno, modernější grafická karta, než kterou máme zde, by mohla v testu stínování produkovat vyšší výkon, zejména u Fusion, jehož vývojář navrhuje pro dosažení nejlepších výsledků výkonnější grafické karty.
Všimnete si, že některé kombinace testů (virtuální prostředí, verze Windows a srovnávací test) vykazovaly problémy, buď nerealistické výsledky, nebo nedokončení testu. Tyto typy výsledků by neměly být používány jako indikátory problémů s virtuálním prostředím. Benchmark testy jsou neobvyklé aplikace, které se snaží spustit ve virtuálním prostředí. Jsou určeny k měření výkonu fyzických zařízení, ke kterým jim virtuální prostředí nemusí umožnit přístup. Nejedná se o selhání virtuálního prostředí a při používání v reálném světě jsme nezaznamenali problémy s velkou většinou aplikací Windows běžících pod virtuálním systémem.
Všechna virtuální prostředí, která jsme testovali (Parallels Desktop pro Mac 5.0, VMWare Fusion 3.0 a Sun VirtualBox 3.0) poskytují vynikající výkon a stabilitu při každodenním používání a měla by být schopna sloužit jako vaše primární prostředí Windows po většinu dne. -každodenní aplikace.
