Gli ambienti di virtualizzazione sono stati prodotti importanti per gli utenti Mac da quando Apple ha iniziato a utilizzare i processori Intel nei suoi computer. Anche prima dell'arrivo di Intel, era disponibile un software di emulazione che consentiva agli utenti Mac di eseguire Windows e Linux.
Ma l'emulazione era lenta, utilizzando un livello di astrazione per tradurre il codice di programmazione x86 nel codice utilizzato dall'architettura PowerPC dei precedenti Mac. Questo livello di astrazione non doveva essere tradotto solo per il tipo di CPU ma anche per tutti i componenti hardware. In sostanza, il livello di astrazione doveva creare equivalenti software di schede video, dischi rigidi, porte seriali, ecc. Il risultato era un ambiente di emulazione che poteva eseguire Windows o Linux ma era fortemente limitato sia nelle prestazioni che nei sistemi operativi che potevano essere utilizzati.
Con l'avvento della decisione di Apple di utilizzare i processori Intel, l'intera necessità di emulazione è stata spazzata via. Al suo posto è arrivata la possibilità di eseguire altri sistemi operativi direttamente su un Mac Intel. Se desideri eseguire Windows direttamente su un Mac come opzione all'avvio, puoi utilizzare Boot Camp, un'applicazione fornita da Apple come metodo pratico per installare Windows in un ambiente ad avvio multiplo.
Ma molti utenti hanno bisogno di un modo per eseguire il sistema operativo Mac e un secondo sistema operativo contemporaneamente. Parallels, e successivamente VMWare e Sun, hanno portato questa funzionalità sul Mac con la tecnologia di virtualizzazione. La virtualizzazione è simile nel concetto all'emulazione, ma poiché i Mac basati su Intel utilizzano lo stesso hardware dei PC standard, non è necessario creare un livello di astrazione hardware nel software. Invece, il software Windows o Linux può essere eseguito direttamente sull'hardware, producendo velocità che possono essere quasi veloci come se il sistema operativo guest fosse in esecuzione sul PC.
E questa è la domanda a cui cercano di rispondere i nostri test di benchmark. I tre principali attori della virtualizzazione su Mac - Parallels Desktop per Mac, VMWare Fusion e Sun VirtualBox - sono all' altezza della promessa di prestazioni quasi naturali?
Diciamo "quasi naturale" perché tutti gli ambienti di virtualizzazione hanno un sovraccarico che non può essere evitato. Poiché l'ambiente virtuale è in esecuzione contemporaneamente al sistema operativo "integrato" (OS X, ora macOS), è necessaria la condivisione delle risorse hardware. Inoltre, OS X deve fornire alcuni servizi all'ambiente di virtualizzazione, come servizi di windowing e core. La combinazione di questi servizi e la condivisione delle risorse tende a limitare la capacità di esecuzione del sistema operativo virtualizzato.
Per rispondere alla domanda, eseguiremo test di benchmark per vedere come funzionano i tre principali ambienti di virtualizzazione con Windows.
Metodo di prova
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Utilizzeremo due suite di test di benchmark diverse, popolari e multipiattaforma. Il primo, CineBench 10, esegue un test nel mondo reale della CPU di un computer e della capacità della sua scheda grafica di eseguire il rendering delle immagini. Il primo test utilizza la CPU per eseguire il rendering di un'immagine fotorealistica, utilizzando calcoli ad alta intensità di CPU per eseguire il rendering di riflessi, occultamento ambientale, illuminazione e ombreggiatura dell'area e altro ancora. Il test viene eseguito con una singola CPU o core e quindi ripetuto utilizzando tutte le CPU e i core disponibili. Il risultato produce un livello di prestazioni di riferimento per il computer che utilizza un singolo processore, un voto per tutte le CPU e tutti i core e un'indicazione di come vengono utilizzati più core o CPU.
Il secondo test CineBench valuta le prestazioni della scheda grafica del computer utilizzando OpenGL per eseguire il rendering di una scena 3D mentre una telecamera si muove all'interno della scena. Questo test determina la velocità con cui la scheda grafica può funzionare pur riproducendo accuratamente la scena.
La seconda suite di test è GeekBench 2.1.4, che verifica le prestazioni intere e in virgola mobile del processore, testa la memoria utilizzando un semplice test delle prestazioni di lettura/scrittura ed esegue un test di flussi che misura la larghezza di banda della memoria sostenuta. I risultati della serie di test vengono combinati per produrre un unico punteggio GeekBench. Analizzeremo anche i quattro set di test di base (prestazioni intere, prestazioni in virgola mobile, prestazioni della memoria e prestazioni del flusso), in modo da poter vedere i punti di forza e di debolezza di ciascun ambiente virtuale.
GeekBench utilizza un sistema di riferimento basato su un PowerMac G5 a 1,6 GHz. I punteggi GeekBench per i sistemi di riferimento sono normalizzati a 1000. Qualsiasi punteggio superiore a 1000 indica un computer che funziona meglio del sistema di riferimento.
Dato che i risultati di entrambe le suite di benchmark sono alquanto astratti, inizieremo definendo un sistema di riferimento. In questo caso, il sistema di riferimento sarà il Mac host utilizzato per eseguire i tre ambienti virtuali (Parallels Desktop per Mac, VMWare Fusion e Sun Virtual Box). Eseguiremo entrambe le suite di benchmark sul sistema di riferimento e utilizzeremo tale cifra per confrontare le prestazioni degli ambienti virtuali.
Tutti i test verranno eseguiti dopo un nuovo avvio sia del sistema host che dell'ambiente virtuale. Sia l'host che gli ambienti virtuali avranno tutte le applicazioni anti-malware e antivirus disabilitate. Tutti gli ambienti virtuali verranno eseguiti all'interno di una finestra OS X standard poiché questo è il metodo più comune utilizzato in tutti e tre gli ambienti. Nel caso degli ambienti virtuali, nessuna applicazione utente verrà eseguita oltre ai benchmark. Sul sistema host, ad eccezione dell'ambiente virtuale, nessuna applicazione utente verrà eseguita a parte un editor di testo per prendere appunti prima e dopo il test, ma mai durante l'effettivo processo di test.
Risultati benchmark per sistema host Mac Pro
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Il sistema che ospiterà i tre ambienti virtuali (Parallels Desktop per Mac, VMWare Fusion e Sun VirtualBox) è un'edizione 2006 di un Mac Pro:
Mac Pro (2006)
- Due processori Dual-core 5160 Zeon (4 core in totale) a 3,00 GHz
- 4 MB per memoria RAM cache L2 core (16 MB in totale)
- 6 GB di RAM composta da quattro moduli da 1 GB e quattro moduli da 512 MB. Tutti i moduli sono coppie abbinate.
- Un bus lato anteriore da 1,33 GHz
- Una scheda grafica NVIDIA GeForce 7300 GT
- Due dischi rigidi Samsung serie F1 da 500 GB. OS X e il software di virtualizzazione risiedono sull'unità di avvio; i SO guest sono archiviati sulla seconda unità. Ogni unità ha il proprio canale SATA 2 indipendente.
I risultati dei test GeekBench e CineBench sul Mac Pro host dovrebbero fornire il limite massimo pratico di prestazioni che dovremmo vedere da qualsiasi ambiente virtuale. Detto questo, vogliamo sottolineare che è possibile che un ambiente virtuale superi le prestazioni dell'host in ogni singolo test. L'ambiente virtuale potrebbe essere in grado di accedere all'hardware sottostante e bypassare alcuni dei livelli del sistema operativo di OS X. È anche possibile che le suite di test di benchmark vengano ingannate dal sistema di memorizzazione nella cache delle prestazioni integrato negli ambienti virtuali e producano risultati che vanno oltre le prestazioni potenziali.
Punteggi benchmark
GeekBench 2.1.4
- Punteggio GeekBench: 6830
- Intero: 6799
- Virgola mobile: 10786
- Memoria: 2349
- Stream: 2057
CineBench R10
- Rendering, CPU singola: 3248
- Rendering, 4 CPU: 10470
- Velocità effettiva da singolo a tutti i processori: 3,22
- Ombreggiatura (OpenGL): 3249
I risultati dettagliati dei test di benchmark sono disponibili nella galleria dei test di benchmark di virtualizzazione.
Risultati benchmark per Parallels Desktop per Mac 5
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Abbiamo utilizzato l'ultima versione di Parallels (Parallels Desktop per Mac 5.0). Abbiamo installato nuove copie di Parallels, Windows XP SP3 e Windows 7. Abbiamo scelto questi due sistemi operativi Windows per il test perché riteniamo che Windows XP rappresenti la stragrande maggioranza delle attuali installazioni Windows su OS X e che in futuro Windows 7 sarà il OS guest più comune in esecuzione su Mac.
Prima dell'inizio dei test, abbiamo verificato e installato tutti gli aggiornamenti disponibili sia per l'ambiente virtuale che per i due sistemi operativi Windows. Una volta che tutto è stato aggiornato, abbiamo configurato le macchine virtuali Windows per utilizzare un unico processore e 1 GB di memoria. Abbiamo spento Parallels e disabilitato Time Machine e tutti gli elementi di avvio su Mac Pro non necessari per il test. Abbiamo quindi riavviato Mac Pro, avviato Parallels, avviato uno degli ambienti Windows ed eseguito i due set di test di benchmark. Una volta completati i test, abbiamo copiato i risultati sul Mac per un riferimento successivo.
Abbiamo quindi ripetuto il riavvio e il lancio di Parallels per i test di benchmark del secondo sistema operativo Windows.
Infine, abbiamo ripetuto la sequenza precedente con il sistema operativo guest impostato per utilizzare 2 e poi 4 CPU.
Punteggi benchmark
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
- Rendering (1, 2, 4 CPU): 2724, 5441, 9644
- Ombreggiatura (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 1317, 1317, 1320
CineBench R10
- Windows 7
- Rendering (1, 2, 4 CPU): 2835, 5389, 9508
- Ombreggiatura (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 1335, 1333, 1375
Parallels Desktop per Mac 5.0 ha completato tutti i test di benchmark. GeekBench ha riscontrato solo piccole differenze nelle prestazioni tra Windows XP e Windows 7, che è quello che ci aspettavamo. GeekBench si concentra su un processore di test e sulle prestazioni della memoria, quindi ci aspettiamo che sia un buon indicatore delle prestazioni sottostanti dell'ambiente virtuale e di come rende l'hardware del Mac Pro host disponibile per i sistemi operativi guest.
Anche il test di rendering di CineBench ha mostrato coerenza tra i due sistemi operativi Windows. Ancora una volta, questo è prevedibile poiché il test di rendering fa ampio uso dei processori e della larghezza di banda della memoria come si vede dai sistemi operativi guest. Il test di shading è un buon indicatore di quanto bene ogni ambiente virtuale abbia implementato il proprio driver video. A differenza del resto dell'hardware del Mac, la scheda grafica non è resa disponibile direttamente agli ambienti virtuali. Questo perché la scheda grafica deve occuparsi continuamente del display per l'ambiente host e non può essere deviata per visualizzare solo l'ambiente guest. Questo è vero anche se l'ambiente virtuale offre un'opzione di visualizzazione a schermo intero.
I risultati dettagliati dei test di benchmark sono disponibili nella galleria dei test di benchmark di virtualizzazione.
Risultati benchmark per VMware Fusion 3.0
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Abbiamo utilizzato l'ultima versione di VMware Fusion (Fusion 3.0). Abbiamo installato nuove copie di Fusion, Windows XP SP3 e Windows 7. Abbiamo scelto questi due sistemi operativi Windows per il test perché riteniamo che Windows XP rappresenti la stragrande maggioranza delle attuali installazioni di Windows su OS X e che in futuro Windows 7 sarà il OS guest più comune in esecuzione sul Mac.
Prima dell'inizio dei test, abbiamo verificato e installato tutti gli aggiornamenti disponibili sia per l'ambiente virtuale che per i due sistemi operativi Windows. Una volta che tutto è stato aggiornato, abbiamo configurato le macchine virtuali Windows per utilizzare un unico processore e 1 GB di memoria. Abbiamo spento Fusion e disabilitato Time Machine e tutti gli elementi di avvio sul Mac Pro non necessari per il test. Abbiamo quindi riavviato il Mac Pro, avviato Fusion, avviato uno degli ambienti Windows ed eseguito i due set di test di benchmark. Una volta completati i test, abbiamo copiato i risultati sul Mac per un uso successivo.
Abbiamo quindi ripetuto il riavvio e il lancio di Fusion per i test benchmark del secondo sistema operativo Windows.
Infine, abbiamo ripetuto la sequenza precedente con il sistema operativo guest impostato per utilizzare 2 e poi 4 CPU.
Punteggi benchmark
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
- Rendering (1, 2, 4 CPU): 2825, 5449, 9941
- Ombreggiatura (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 821, 821, 827
CineBench R10
- Windows 7
- Rendering (1, 2, 4 CPU): 2843, 5408, 9657
- Ombreggiatura (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 130, 130, 124
Ci siamo imbattuti in problemi con Fusion e i test di benchmark. Nel caso di Windows XP con un singolo processore, GeekBench ha riportato prestazioni del flusso di memoria a una velocità migliore di 25 volte la velocità del Mac Pro host. Questo insolito risultato di memoria ha portato il punteggio GeekBench per la versione a CPU singola di Windows XP a 8148. Dopo aver ripetuto il test molte volte e ottenuto risultati simili, abbiamo deciso di contrassegnare il test come non valido e considerarlo un problema di interazione tra il test benchmark, Fusion e Windows XP. Per quanto possiamo dire, per la configurazione a CPU singola, Fusion non stava segnalando la configurazione hardware corretta all'applicazione GeekBench. Tuttavia, GeekBench e Windows XP hanno funzionato perfettamente con due o più CPU selezionate.
Abbiamo anche avuto un problema con Fusion, Windows 7 e CineBench. Quando abbiamo eseguito CineBench in Windows 7, è stata segnalata una scheda video generica come l'unico hardware grafico disponibile. Sebbene la scheda grafica generica fosse in grado di eseguire OpenGL, lo ha fatto a un ritmo terribile. Questo potrebbe essere stato il risultato del Mac Pro host che aveva una vecchia scheda grafica NVIDIA GeForce 7300. I requisiti di sistema di Fusion suggeriscono una scheda grafica più moderna. Abbiamo trovato interessante, tuttavia, che sotto Windows XP, il test di shading CineBench sia stato eseguito senza problemi.
Oltre alle due stranezze sopra menzionate, le prestazioni di Fusion erano alla pari con quelle che ci aspettavamo da un ambiente virtuale ben progettato.
I risultati dettagliati dei test di benchmark sono disponibili nella galleria dei test di benchmark di virtualizzazione.
Risultati benchmark per Sun VirtualBox
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Abbiamo utilizzato l'ultima versione di Sun VirtualBox (VirtualBox 3.0). Abbiamo installato nuove copie di VirtualBox, Windows XP SP3 e Windows 7. Abbiamo scelto questi due sistemi operativi Windows per il test perché riteniamo che Windows XP rappresenti la stragrande maggioranza delle attuali installazioni di Windows su OS X e che in futuro Windows 7 sarà il OS guest più comune in esecuzione su Mac.
Prima dell'inizio dei test, abbiamo verificato e installato tutti gli aggiornamenti disponibili sia per l'ambiente virtuale che per i due sistemi operativi Windows. Una volta che tutto è stato aggiornato, abbiamo configurato le macchine virtuali Windows per utilizzare un unico processore e 1 GB di memoria. Abbiamo spento VirtualBox e disabilitato Time Machine e tutti gli elementi di avvio su Mac Pro non necessari per il test. Abbiamo quindi riavviato il Mac Pro, avviato VirtualBox, avviato uno degli ambienti Windows ed eseguito i due set di test di benchmark. Una volta completati i test, abbiamo copiato i risultati sul Mac per un uso successivo.
Abbiamo quindi ripetuto il riavvio e il lancio di Fusion per i test benchmark del secondo sistema operativo Windows.
Infine, abbiamo ripetuto la sequenza precedente con il sistema operativo guest impostato per utilizzare 2 e poi 4 CPU.
Punteggi benchmark
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
- Rendering (1, 2, 4 CPU): 7001,,
- Ombreggiatura (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 1025,,
CineBench R10
- Windows 7
- Rendering (1, 2, 4 CPU): 2570, 6863, 13344
- Ombreggiatura (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 711, 710, 1034
Sun VirtualBox e le nostre applicazioni di test al banco hanno riscontrato un problema con Windows XP. In particolare, sia GeekBench che CineBench non sono stati in grado di vedere più di una singola CPU, indipendentemente da come abbiamo configurato il sistema operativo guest.
Quando abbiamo testato Windows 7 con GeekBench, abbiamo notato che l'utilizzo del multiprocessore era inadeguato, risultando nei punteggi più bassi per le configurazioni a 2 e 4 CPU. Le prestazioni del processore singolo sembravano essere alla pari con gli altri ambienti virtuali.
CineBench inoltre non è stato in grado di vedere più di un singolo processore durante l'esecuzione di Windows XP. Inoltre, il test di rendering per la versione a CPU singola di Windows XP ha prodotto uno dei risultati più rapidi, superando persino lo stesso Mac Pro. Abbiamo provato a ripetere il test alcune volte; tutti i risultati erano all'interno dello stesso intervallo. Pensiamo che sia sicuro imputare i risultati del rendering a CPU singola di Windows XP a un problema con VirtualBox e come utilizza le CPU.
Abbiamo anche visto uno strano aumento dei risultati di rendering per 2 e 4 test CPU con Windows 7 e, in ogni caso, il rendering è più che raddoppiato in velocità passando da 1 a 2 CPU e da 2 a 4 CPU. Questo tipo di aumento delle prestazioni è improbabile e ancora una volta lo attribuiremo all'implementazione di VirtualBox del supporto per più CPU.
Con tutti i problemi con i test di benchmark di VirtualBox, gli unici risultati dei test validi potrebbero essere quelli per una singola CPU in Windows 7.
I risultati dettagliati dei test di benchmark sono disponibili nella galleria dei test di benchmark di virtualizzazione.
I risultati
Con tutti i test di benchmark eseguiti, è ora di rivisitare la nostra domanda originale.
I tre principali attori della virtualizzazione su Mac (Parallels Desktop per Mac, VMWare Fusion e Sun VirtualBox) sono all' altezza della promessa di prestazioni quasi naturali?
La risposta è un miscuglio. Nessuno dei candidati alla virtualizzazione nei nostri test GeekBench è stato in grado di misurare le prestazioni del Mac Pro host. Il miglior risultato è stato registrato da Fusion, che è stato in grado di ottenere quasi il 68,5% delle prestazioni dell'host. Parallels sono rimasti molto indietro con il 66,7%. In coda c'era VirtualBox, al 57,4%.
Quando abbiamo esaminato i risultati di CineBench, che utilizza un test più reale per il rendering delle immagini, erano molto vicini al punteggio dell'host. Ancora una volta, Fusion è stato in cima ai test di rendering, raggiungendo il 94,9% delle prestazioni dell'host. I paralleli sono seguiti al 92,1%. VirtualBox non è stato in grado di completare in modo affidabile il test di rendering, eliminandolo dalla contesa. In un'iterazione del test di rendering, VirtualBox ha riferito di aver funzionato meglio del 127,4% rispetto all'host, mentre in altre non è stato possibile iniziare o terminare.
Il test di shading, che esamina le prestazioni della scheda grafica utilizzando OpenGL, ha avuto il peggio tra tutti gli ambienti virtuali. La performance migliore è stata Parallels, che ha raggiunto il 42,3% delle capacità dell'host. VirtualBox era secondo a 31.5%; Fusion è arrivato terzo con il 25,4%.
Scegliere un vincitore assoluto è qualcosa che lasceremo all'utente finale. Ogni prodotto ha i suoi vantaggi e svantaggi e, in molti casi, i numeri di riferimento sono così vicini che ripetere i test potrebbe cambiare la classifica.
Ciò che mostrano i punteggi dei test di benchmark è che universalmente, la capacità di utilizzare la scheda grafica è ciò che impedisce all'ambiente virtuale di essere un sostituto completo di un PC dedicato. Detto questo, una scheda grafica più moderna di quella che abbiamo qui potrebbe produrre valori di prestazioni più elevati nel test di ombreggiatura, in particolare per Fusion, il cui sviluppatore suggerisce schede grafiche con prestazioni più elevate per i migliori risultati.
Noterai che alcune combinazioni di test (ambiente virtuale, versione Windows e test benchmark) hanno mostrato problemi, risultati non realistici o mancato completamento di un test. Questi tipi di risultati non dovrebbero essere utilizzati come indicatori di problemi con un ambiente virtuale. I test di benchmark sono applicazioni insolite da provare a eseguire in un ambiente virtuale. Sono progettati per misurare le prestazioni dei dispositivi fisici, a cui l'ambiente virtuale potrebbe non consentire loro di accedere. Questo non è un errore dell'ambiente virtuale e, nell'uso nel mondo reale, non abbiamo riscontrato problemi con la stragrande maggioranza delle applicazioni Windows eseguite su un sistema virtuale.
Tutti gli ambienti virtuali che abbiamo testato (Parallels Desktop per Mac 5.0, VMWare Fusion 3.0 e Sun VirtualBox 3.0) offrono prestazioni e stabilità eccellenti nell'uso quotidiano e dovrebbero essere in grado di fungere da ambiente Windows principale per la maggior parte della giornata -applicazioni quotidiane.
