Virtualiseringsmiljøer har været hotte råvarer for Mac-brugeren, lige siden Apple begyndte at bruge Intel-processorer i sine computere. Allerede før Intel ankom, var emuleringssoftware tilgængelig, der gjorde det muligt for Mac-brugere at køre Windows og Linux.
Men emulering var langsom ved at bruge et abstraktionslag til at oversætte x86-programmeringskode til den kode, der blev brugt af PowerPC-arkitekturen på tidligere Mac'er. Dette abstraktionslag skulle ikke kun oversætte til CPU-type, men også alle hardwarekomponenterne. I bund og grund skulle abstraktionslaget skabe softwareækvivalenter til videokort, harddiske, serielle porte osv. Resultatet var et emuleringsmiljø, der kunne køre Windows eller Linux, men som var stærkt begrænset i både ydeevne og de operativsystemer, der kunne bruges.
Med fremkomsten af Apples beslutning om at bruge Intel-processorer, blev hele behovet for emulering fejet væk. I stedet kom muligheden for at køre andre operativsystemer direkte på en Intel Mac. Hvis du vil køre Windows direkte på en Mac som en mulighed ved opstart, kan du bruge Boot Camp, et program, som Apple leverer som en praktisk måde at installere Windows i et multi-boot-miljø.
Men mange brugere har brug for en måde at køre Mac OS og et andet OS på samtidigt. Parallels, og senere VMWare og Sun, bragte denne evne til Mac med virtualiseringsteknologi. Virtualisering ligner i konceptet emulering, men fordi Intel-baserede Mac'er bruger den samme hardware som standard-pc'er, er der ingen grund til at oprette et hardwareabstraktionslag i software. I stedet kan Windows- eller Linux-softwaren køre direkte på hardwaren og producere hastigheder, der kan være næsten lige så høje, som hvis gæste-operativsystemet kørte på pc'en.
Og det er spørgsmålet, som vores benchmarktests søger at besvare. Lever de tre store aktører inden for virtualisering på Mac - Parallels Desktop til Mac, VMWare Fusion og Sun VirtualBox - op til løftet om næsten naturlig ydeevne?
Vi siger "næsten naturligt", fordi alle virtualiseringsmiljøer har nogle overhead, som ikke kan undgås. Da det virtuelle miljø kører på samme tid som det 'indbyggede' OS (OS X, nu macOS), skal der være deling af hardwareressourcer. OS X skal også levere nogle tjenester til virtualiseringsmiljøet, såsom vindues- og kernetjenester. Kombinationen af disse tjenester og ressourcedeling har en tendens til at begrænse, hvor godt det virtualiserede operativsystem kan køre.
For at besvare spørgsmålet skal vi udføre benchmark-tests for at se, hvor godt de tre store virtualiseringsmiljøer klarer sig med Windows.
Testmetode
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Vi kommer til at bruge to forskellige, populære benchmark-testsuiter på tværs af platforme. Den første, CineBench 10, udfører en test i den virkelige verden af en computers CPU og dens grafikkorts evne til at gengive billeder. Den første test bruger CPU'en til at gengive et fotorealistisk billede ved at bruge CPU-intensive beregninger til at gengive refleksioner, omgivende okkultering, områdebelysning og skygge og mere. Testen udføres med en enkelt CPU eller kerne og gentages derefter med alle tilgængelige CPU'er og kerner. Resultatet giver en referenceydelsesgrad for computeren ved brug af en enkelt processor, en karakter for alle CPU'er og kerner og en indikation af, hvor godt flere kerner eller CPU'er bruges.
Den anden CineBench-test evaluerer ydeevnen af computerens grafikkort ved hjælp af OpenGL til at gengive en 3D-scene, mens et kamera bevæger sig inden for scenen. Denne test bestemmer, hvor hurtigt grafikkortet kan præstere, mens det stadig gengiver scenen nøjagtigt.
Den anden testsuite er GeekBench 2.1.4, som tester processorens heltal- og flydende ydelse, tester hukommelse ved hjælp af en simpel læse/skrive-ydeevnetest og udfører en streams-test, der måler vedvarende hukommelsesbåndbredde. Resultaterne af sættet af tests kombineres for at producere en enkelt GeekBench-score. Vi vil også opdele de fire grundlæggende testsæt (heltalsydelse, flydende punkt-ydelse, hukommelsesydelse og strømydelse), så vi kan se styrkerne og svaghederne ved hvert virtuelt miljø.
GeekBench bruger et referencesystem baseret på en PowerMac G5 @1,6 GHz. GeekBench-score for referencesystemerne er normaliseret til 1000. Enhver score højere end 1000 indikerer en computer, der yder bedre end referencesystemet.
Da resultaterne af begge benchmark-suiter er noget abstrakte, vil vi starte med at definere et referencesystem. I dette tilfælde vil referencesystemet være værts-Mac'en, der bruges til at køre de tre virtuelle miljøer (Parallels Desktop til Mac, VMWare Fusion og Sun Virtual Box). Vi kører begge benchmark-suiter på referencesystemet og bruger det tal til at sammenligne, hvor godt de virtuelle miljøer klarer sig.
Al testning vil blive udført efter en ny opstart af både værtssystemet og det virtuelle miljø. Både værten og de virtuelle miljøer vil have alle anti-malware- og antivirusprogrammer deaktiveret. Alle virtuelle miljøer vil blive kørt i et standard OS X-vindue, da dette er den mest almindelige metode, der bruges i alle tre miljøer. I tilfælde af de virtuelle miljøer vil der ikke køre andre brugerapplikationer end benchmarks. På værtssystemet, med undtagelse af det virtuelle miljø, kører ingen andre brugerapplikationer end en teksteditor til at tage noter før og efter test, men aldrig under selve testprocessen.
Benchmark-resultater for Host System Mac Pro
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Systemet, der vil være vært for de tre virtuelle miljøer (Parallels Desktop til Mac, VMWare Fusion og Sun VirtualBox) er en 2006-udgave af en Mac Pro:
Mac Pro (2006)
- To Dual-core 5160 Zeon-processorer (4 kerner i alt) @ 3,00 GHz
- 4 MB pr. kerne L2-cache-RAM (16 MB i alt)
- 6 GB RAM bestående af fire 1 GB-moduler og fire 512 MB-moduler. Alle moduler er matchede par.
- A 1,33 GHz frontsidebus
- Et NVIDIA GeForce 7300 GT-grafikkort
- To 500 GB Samsung F1 Series-harddiske. OS X og virtualiseringssoftwaren findes på startdrevet; gæste-OS'erne gemmes på det andet drev. Hvert drev har sin egen uafhængige SATA 2-kanal.
Resultaterne af GeekBench- og CineBench-testene på værten Mac Pro bør give den praktiske øvre grænse for ydeevne, vi bør se fra et hvilket som helst af de virtuelle miljøer. Når det er sagt, vil vi påpege, at det er muligt for et virtuelt miljø at overgå værtens ydeevne i en enkelt test. Det virtuelle miljø kan muligvis få adgang til den underliggende hardware og omgå nogle af OS Xs OS-lag. Det er også muligt for benchmark-testsuiterne at lade sig narre af performance-caching-systemet, der er indbygget i de virtuelle miljøer, og producere resultater, der er vildt ud over den potentielle ydeevne.
Benchmark-score
GeekBench 2.1.4
- GeekBench-score: 6830
- Heltal: 6799
- Floating Point: 10786
- Hukommelse: 2349
- Stream: 2057
CineBench R10
- Gengivelse, enkelt CPU: 3248
- Gengivelse, 4 CPU: 10470
- Effektiv hastighed op fra enkelt til alle processorer: 3,22
- Shading (OpenGL): 3249
Detaljerede resultater af benchmark-testene er tilgængelige i Virtualization Benchmark Test-galleriet.
Benchmark-resultater for Parallels Desktop til Mac 5
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Vi brugte den seneste version af Parallels (Parallels Desktop til Mac 5.0). Vi installerede friske kopier af Parallels, Windows XP SP3 og Windows 7. Vi valgte disse to Windows-operativsystemer til test, fordi vi mener, at Windows XP repræsenterer langt størstedelen af de nuværende Windows-installationer på OS X, og at Windows 7 i fremtiden vil være mest almindelige gæste-OS, der kører på Mac.
Før testen begyndte, tjekkede og installerede vi alle tilgængelige opdateringer til både det virtuelle miljø og de to Windows-operativsystemer. Da alt var opdateret, konfigurerede vi de virtuelle Windows-maskiner til at bruge en enkelt processor og 1 GB hukommelse. Vi lukkede Parallels ned og deaktiverede Time Machine og alle opstartselementer på Mac Pro'en, der ikke var nødvendige for testen. Derefter genstartede vi Mac Pro, lancerede Parallels, startede et af Windows-miljøerne og udførte de to sæt benchmark-tests. Da testene var færdige, kopierede vi resultaterne til Mac'en til senere reference.
Vi gentog derefter genstarten og lanceringen af Parallels til benchmark-testene af det andet Windows OS.
Til sidst gentog vi ovenstående sekvens med gæsteoperativsystemet indstillet til at bruge 2 og derefter 4 CPU'er.
Benchmark-score
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
- Gengivelse (1, 2, 4 CPU): 2724, 5441, 9644
- Shading (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 1317, 1317, 1320
CineBench R10
- Windows 7
- Gengivelse (1, 2, 4 CPU): 2835, 5389, 9508
- Shading (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 1335, 1333, 1375
Parallels Desktop til Mac 5.0 gennemførte alle benchmark-tests. GeekBench så kun mindre forskelle i ydeevne mellem Windows XP og Windows 7, hvilket er, hvad vi forventede. GeekBench koncentrerer sig om en testprocessor og hukommelsesydelse, så vi forventer, at det er en god indikator for den underliggende ydeevne af det virtuelle miljø, og hvor godt det gør værts-Mac Pros hardware tilgængelig for gæsteoperativsystemet.
CineBenchs gengivelsestest viste ligeledes konsistens på tværs af de to Windows-operativsystemer. Endnu en gang kan dette forventes, da gengivelsestesten gør udstrakt brug af processorerne og hukommelsesbåndbredden som set af gæsteoperativsystemet. Skyggetesten er en god indikator for, hvor godt hvert virtuelle miljø har implementeret sin videodriver. I modsætning til resten af Macs hardware, bliver grafikkortet ikke gjort tilgængeligt direkte til de virtuelle miljøer. Dette skyldes, at grafikkortet løbende skal tage sig af visningen for værtsmiljøet og ikke kan omdirigeres til kun at vise gæstemiljøet. Dette gælder, selvom det virtuelle miljø tilbyder en fuldskærmsvisning.
Detaljerede resultater af benchmark-testene er tilgængelige i Virtualization Benchmark Test-galleriet.
Benchmark-resultater for VMWare Fusion 3.0
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Vi brugte den seneste version af VMWare Fusion (Fusion 3.0). Vi installerede friske kopier af Fusion, Windows XP SP3 og Windows 7. Vi valgte disse to Windows-operativsystemer til test, fordi vi mener, at Windows XP repræsenterer langt størstedelen af de nuværende Windows-installationer på OS X, og at Windows 7 i fremtiden vil være mest almindelige gæste-OS, der kører på Mac.
Før testen begyndte, tjekkede og installerede vi alle tilgængelige opdateringer til både det virtuelle miljø og de to Windows-operativsystemer. Da alt var opdateret, konfigurerede vi de virtuelle Windows-maskiner til at bruge en enkelt processor og 1 GB hukommelse. Vi lukkede Fusion ned og deaktiverede Time Machine og alle startelementer på Mac Pro'en, der ikke var nødvendige for testen. Derefter genstartede vi Mac Pro, lancerede Fusion, startede et af Windows-miljøerne og udførte de to sæt benchmark-tests. Da testene var afsluttet, kopierede vi resultaterne til Mac'en til senere brug.
Vi gentog derefter genstarten og lanceringen af Fusion til benchmark-testene af det andet Windows OS.
Til sidst gentog vi ovenstående sekvens med gæsteoperativsystemet indstillet til at bruge 2 og derefter 4 CPU'er.
Benchmark-score
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
- Gengivelse (1, 2, 4 CPU): 2825, 5449, 9941
- Shading (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 821, 821, 827
CineBench R10
- Windows 7
- Gengivelse (1, 2, 4 CPU): 2843, 5408, 9657
- Shading (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 130, 130, 124
Vi løb ind i problemer med Fusion og benchmark-testene. I tilfælde af Windows XP med en enkelt processor rapporterede GeekBench hukommelsesstreamydelse med en hastighed, der er bedre end 25 gange hastigheden for værts-Mac Pro. Dette usædvanlige hukommelsesresultat øgede GeekBench-score for den enkelte CPU-version af Windows XP til 8148. Efter at have gentaget testen mange gange og fået lignende resultater, besluttede vi at markere testen som ugyldig og betragte den som et interaktionsproblem mellem benchmark-testen, Fusion, og Windows XP. Så godt vi kan fortælle, for den enkelte CPU-konfiguration, rapporterede Fusion ikke den korrekte hardwarekonfiguration til GeekBench-applikationen. GeekBench og Windows XP fungerede dog fejlfrit med to eller flere CPU'er valgt.
Vi havde også et problem med Fusion, Windows 7 og CineBench. Da vi kørte CineBench under Windows 7, rapporterede det et generisk grafikkort som den eneste tilgængelige grafikhardware. Mens det generiske grafikkort var i stand til at køre OpenGL, gjorde det det med en uhyggelig hastighed. Dette kan have været resultatet af, at værten Mac Pro havde et gammelt NVIDIA GeForce 7300-grafikkort. Fusions systemkrav foreslår et mere moderne grafikkort. Vi fandt det dog interessant, at CineBench-skyggetesten under Windows XP kørte uden problemer.
Udover de to særheder nævnt ovenfor var Fusions ydeevne på niveau med, hvad vi forventede af et veldesignet virtuelt miljø.
Detaljerede resultater af benchmark-testene er tilgængelige i Virtualization Benchmark Test-galleriet.
Benchmark-resultater for Sun VirtualBox
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Vi brugte den seneste version af Sun VirtualBox (VirtualBox 3.0). Vi installerede friske kopier af VirtualBox, Windows XP SP3 og Windows 7. Vi valgte disse to Windows-operativsystemer til test, fordi vi mener, at Windows XP repræsenterer langt størstedelen af de nuværende Windows-installationer på OS X, og at Windows 7 i fremtiden vil være mest almindelige gæste-OS, der kører på Mac.
Før testen begyndte, tjekkede og installerede vi alle tilgængelige opdateringer til både det virtuelle miljø og de to Windows-operativsystemer. Da alt var opdateret, konfigurerede vi de virtuelle Windows-maskiner til at bruge en enkelt processor og 1 GB hukommelse. Vi lukkede VirtualBox ned og deaktiverede Time Machine og alle startelementer på Mac Pro'en, der ikke var nødvendige for testen. Derefter genstartede vi Mac Pro, lancerede VirtualBox, startede et af Windows-miljøerne og udførte de to sæt benchmark-tests. Da testene var afsluttet, kopierede vi resultaterne til Mac'en til senere brug.
Vi gentog derefter genstarten og lanceringen af Fusion til benchmark-testene af det andet Windows OS.
Til sidst gentog vi ovenstående sekvens med gæsteoperativsystemet indstillet til at bruge 2 og derefter 4 CPU'er.
Benchmark-score
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
- Gengivelse (1, 2, 4 CPU): 7001,,
- Shading (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 1025,,
CineBench R10
- Windows 7
- Gengivelse (1, 2, 4 CPU): 2570, 6863, 13344
- Shading (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 711, 710, 1034
Sun VirtualBox og vores bænktestapplikationer løb ind i et problem med Windows XP. Specifikt var både GeekBench og CineBench ikke i stand til at se mere end en enkelt CPU, uanset hvordan vi konfigurerede gæsteoperativsystemet.
Da vi testede Windows 7 med GeekBench, bemærkede vi, at brugen af flere processorer var utilstrækkelig, hvilket resulterede i de laveste resultater for 2 og 4 CPU-konfigurationer. Single-processor-ydeevne så ud til at være på niveau med de andre virtuelle miljøer.
CineBench var heller ikke i stand til at se mere end en enkelt processor, når den kørte Windows XP. Gengivelsestesten for single-CPU-versionen af Windows XP gav også et af de hurtigste resultater, der oversteg endda selve Mac Pro. Vi prøvede at køre testen igen et par gange; alle resultater var inden for det samme interval. Vi tror, det er sikkert at sammenfatte Windows XP-gengivelsesresultaterne med enkelt CPU til et problem med VirtualBox, og hvordan den bruger CPU'er.
Vi så også et mærkeligt bump i gengivelsesresultaterne for 2 og 4 CPU-tests med Windows 7, og i hvert tilfælde blev gengivelsen mere end fordoblet i hastighed, når man gik fra 1 til 2 CPU'er og fra 2 til 4 CPU'er. Denne form for stigning i ydeevnen er usandsynlig, og endnu en gang vil vi opgøre det til VirtualBox' implementering af flere CPU-understøttelse.
Med alle problemerne med VirtualBox benchmark-test, kan de eneste gyldige testresultater være dem for en enkelt CPU under Windows 7.
Detaljerede resultater af benchmark-testene er tilgængelige i Virtualization Benchmark Test-galleriet.
Resultaterne
Med alle benchmarktests udført, er det tid til at gense vores oprindelige spørgsmål.
Lever de tre store aktører inden for virtualisering på Mac (Parallels Desktop til Mac, VMWare Fusion og Sun VirtualBox) op til løftet om næsten naturlig ydeevne?
Svaret er en blandet sag. Ingen af virtualiseringskandidaterne i vores GeekBench-test var i stand til at måle sig med ydeevnen af værten Mac Pro. Det bedste resultat blev registreret af Fusion, som var i stand til at opnå næsten 68,5% af værtens præstation. Paralleller var tæt på 66,7 %. Bagsiden var VirtualBox med 57,4%.
Da vi så på resultaterne af CineBench, som bruger en mere realistisk test til at gengive billeder, var de meget tæt på værtens score. Endnu en gang var Fusion i toppen af gengivelsestesten og opnåede 94,9% af værtens ydeevne. Paralleller fulgte med 92,1%. VirtualBox kunne ikke pålideligt fuldføre gengivelsestesten, hvilket slog den ud af strid. I en iteration af gengivelsestesten rapporterede VirtualBox, at den klarede sig 127,4 % bedre end værten, mens den i andre ikke var i stand til at starte eller afslutte.
Skyggetesten, som ser på, hvor godt grafikkortet klarer sig ved brug af OpenGL, klarede sig dårligst blandt alle de virtuelle miljøer. Den bedste performer var Parallels, som nåede 42,3 % af værtens muligheder. VirtualBox blev nummer to med 31.5%; Fusion blev nummer tre med 25,4%.
At vælge en samlet vinder er noget, vi overlader til slutbrugeren. Hvert produkt har sine plusser og minusser, og i mange tilfælde er benchmark-tallene så tæt på, at gentagelse af testene kan ændre stillingen.
Hvad benchmark-testresultaterne viser, er, at universelt er evnen til at gøre brug af grafikkortet, hvad der holder det virtuelle miljø tilbage fra at være en fuld erstatning for en dedikeret pc. Når det er sagt, kan et mere moderne grafikkort end vi har her give højere ydeevne i skyggetesten, især for Fusion, hvis udvikler foreslår grafikkort med højere ydeevne for de bedste resultater.
Du vil bemærke, at nogle testkombinationer (virtuelt miljø, Windows-version og benchmark-test) viste problemer, enten urealistiske resultater eller manglende gennemførelse af en test. Disse typer resultater bør ikke bruges som indikatorer for problemer med et virtuelt miljø. Benchmark-tests er usædvanlige applikationer til at prøve at køre i et virtuelt miljø. De er designet til at måle ydeevnen af fysiske enheder, som det virtuelle miljø muligvis ikke giver dem adgang til. Dette er ikke en fejl i det virtuelle miljø, og i den virkelige verden har vi ikke oplevet problemer med langt de fleste Windows-applikationer, der kører under et virtuelt system.
Alle de virtuelle miljøer, vi testede (Parallels Desktop til Mac 5.0, VMWare Fusion 3.0 og Sun VirtualBox 3.0) giver fremragende ydeevne og stabilitet i daglig brug og burde være i stand til at fungere som dit primære Windows-miljø det meste af dagen daglige ansøgninger.
