虚拟化基准测试：简介
自Apple开始在其计算机中使用英特尔处理器以来，虚拟化环境一直是Mac用户的热门商品。甚至在英特尔到来之前，仿真软件就可以让Mac用户运行Windows和Linux。
但仿真速度很慢，使用抽象层将x86编程代码转换为早期Mac的PowerPC架构所使用的代码。这个抽象层不仅要转换CPU类型，还需要转换所有硬件组件。本质上，抽象层必须创建视频卡，硬盘驱动器，串行端口等的软件等价物。结果是可以运行Windows或Linux的仿真环境，但在性能和操作系统方面都受到严格限制。用过的。
随着Apple的出现，决定使用英特尔处理器，仿制的全部需求都被扫除了。取而代之的是能够直接在Intel Mac上运行其他操作系统。事实上，如果您想在启动时直接在Mac上运行Windows作为选项，您可以使用Boot Camp，Apple提供的应用程序是在多引导环境中安装Windows的便捷方式。
但是许多用户需要一种同时运行Mac OS和第二个OS的方法。 Parallels以及后来的VMWare和Sun通过虚拟化技术将这种功能带到了Mac上。虚拟化在概念上类似于仿真，但由于基于Intel的Mac使用与标准PC相同的硬件，因此无需在软件中创建硬件抽象层。相反，Windows或Linux软件可以直接在硬件上运行，产生的速度几乎与客户操作系统在PC上本机运行一样快。
这就是我们的基准测试试图回答的问题。在Mac上进行虚拟化的三大主要参与者 - Parallels Desktop for Mac，VMWare Fusion和Sun VirtualBox - 是否实现了接近本机性能的承诺？
我们说，因为所有虚拟化环境都有一些可以避免的开销，所以我们原生于此。由于虚拟环境与本机OS（OS X）同时运行，因此必须共享硬件资源。此外，OS X必须为虚拟化环境提供一些服务，例如窗口化和核心服务。这些服务和资源共享的组合往往会限制虚拟化操作系统的运行状况。
为了回答这个问题，我们将进行基准测试，以了解三种主要虚拟化环境在运行Windows方面的表现。
07年02月虚拟化基准测试：测试方法
我们将使用两种不同的，流行的跨平台基准测试套件。第一个是CineBench 10，它对计算机，CPU和图形卡进行真实测试，能够渲染图像。第一个测试使用CPU渲染逼真的图像，使用CPU密集型计算来渲染反射，环境掩星，区域照明和阴影等。测试使用单个CPU或内核执行，然后使用所有可用的CPU和内核重复执行。结果为使用单个处理器的计算机产生了参考性能等级，所有CPU和内核的等级，以及多个内核或CPU使用情况的指示。
第二个CineBench测试评估计算机的性能，使用OpenGL在摄像机在场景内移动时渲染3D场景。此测试确定图形卡在准确渲染场景时的执行速度。
第二个测试套件是GeekBench 2.1.4，它测试处理器，整数和浮点性能，使用简单的读/写性能测试测试内存，并执行测量持续内存带宽的流测试。将这组测试的结果组合在一起以产生单个GeekBench分数。我们还将分解四个基本测试集（整数性能，浮点性能，内存性能和流性能），以便我们可以看到每个虚拟环境的优缺点。
GeekBench使用基于PowerMac G5 @ 1.6 GHz的参考系统。参考系统的GeekBench分数标准化为1000.任何高于1000的分数表示计算机的性能优于参考系统。
由于两个基准测试套件的结果都有些抽象，我们将从定义参考系统开始。在这种情况下，参考系统将是用于运行三个虚拟环境的主机Mac（Parallels Desktop for Mac，VMWare Fusion和Sun Virtual Box）。我们将在参考系统上运行两个基准测试套件，并使用该数字来比较虚拟环境的执行情况。
所有测试都将在主机系统和虚拟环境重新启动后执行。主机和虚拟环境都将禁用所有反恶意软件和防病毒应用程序。所有虚拟环境都将在标准OS X窗口中运行，因为这是所有三种环境中使用的最常用方法。对于虚拟环境，除基准测试外，不会运行任何用户应用程序。在主机系统上，除了虚拟环境之外，除了文本编辑器之外，没有任何用户应用程序可以在测试之前和之后记录，但在实际测试过程中从不。
03年3月虚拟化基准测试：主机系统Mac Pro的基准测试结果
将托管三个虚拟环境（Parallels Desktop for Mac，VMWare Fusion和Sun VirtualBox）的系统是2006版的Mac Pro：
Mac Pro（2006）
两个双核5160 Zeon处理器（总共4个核心）@ 3.00 GHz
每个核心L2缓存RAM 4 MB（总共16 MB）
6 GB RAM由4个1 GB模块和4个512 MB模块组成。所有模块都是匹配对。
1.33 GHz前端总线
NVIDIA GeForce 7300 GT显卡
两个500 GB的三星F1系列硬盘。 OS X和虚拟化软件驻留在启动驱动器上;客户操作系统存储在第二个驱动器上。每个驱动器都有自己独立的SATA 2通道。
主机Mac Pro上的GeekBench和CineBench测试结果应该提供我们应该从任何虚拟环境中看到的实际性能上限。 话虽如此，我们想指出虚拟环境可能在任何单个测试中超过主机的性能。虚拟环境可能能够访问底层硬件并绕过OS X的一些OS层。基准测试套件也可能被内置于虚拟环境中的性能缓存系统所欺骗，并产生远远超出实际可能性能的结果。
基准分数
GeekBench 2.1.4
GeekBench得分：6830
整数：6799
浮点数：10786
记忆：2349
流：2057
CineBench R10
渲染，单CPU：3248
渲染，4 CPU：10470
从单一处理器到所有处理器的有效加速：3.22
着色（OpenGL）：3249
虚拟化基准测试库中提供了基准测试的详细结果。
07年04月虚拟化基准测试：Parallels Desktop for Mac 5的基准测试结果
我们使用了最新版本的Parallels（Parallels Desktop for Mac 5.0）。我们安装了Parallels，Windows XP SP3和Windows 7的新副本。我们选择这两个Windows操作系统进行测试，因为我们认为Windows XP代表了OS X上当前Windows安装的绝大部分，并且在未来，Windows 7将是Mac上运行的最常见的客户操作系统。
在测试开始之前，我们检查并安装了虚拟环境和两个Windows操作系统的所有可用更新。一切都是最新的，我们将Windows虚拟机配置为使用单个处理器和1 GB内存。我们关闭了Parallels，并禁用了Time Machine以及测试不需要的Mac Pro上的任何启动项。然后我们重新启动了Mac Pro，启动了Parallels，启动了一个Windows环境，并执行了两组基准测试。测试完成后，我们将结果复制到Mac以供日后参考。
然后我们重复重启并启动Parallels以进行第二个Windows操作系统的基准测试。
最后，我们重复上述顺序，将guest虚拟机操作系统设置为使用2个然后使用4个CPU。
基准分数
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
渲染（1,2,4 CPU）：2724,5441,9644
着色（OpenGL）（1,2,4 CPU）：1317,1317,1320
CineBench R10
Windows 7的
渲染（1,2,4 CPU）：2835,5389,9508
着色（OpenGL）（1,2,4 CPU）：1335,1333,1375
Parallels Desktop for Mac 5.0成功完成了所有基准测试。 GeekBench在Windows XP和Windows 7之间只看到了性能上的微小差异，这正是我们的预期。 GeekBench专注于测试处理器和内存性能，因此我们希望它能够很好地指示虚拟环境的底层性能，以及它如何使主机Mac Pro的硬件可供客户操作系统使用。
CineBench的渲染测试同样显示了两个Windows操作系统的一致性。再一次，这是预期的，因为渲染测试广泛使用客户操作系统所看到的处理器和内存带宽。着色测试可以很好地指示每个虚拟环境实现其视频驱动程序的效果。与Mac的其他硬件不同，图形卡不能直接用于虚拟环境。这是因为显卡必须持续关注主机环境的显示，并且不能转向仅显示访客环境。即使虚拟环境提供全屏显示选项，也是如此。
虚拟化基准测试库中提供了基准测试的详细结果。
05年05月虚拟化基准测试：VMWare Fusion 3.0的基准测试结果
我们使用了最新版本的VMWare Fusion（Fusion 3.0）。我们安装了Fusion，Windows XP SP3和Windows 7的新副本。我们选择这两个Windows操作系统进行测试，因为我们认为Windows XP代表了OS X上当前Windows安装的绝大部分，并且在未来，Windows 7将是Mac上运行的最常见的客户操作系统。
在测试开始之前，我们检查并安装了虚拟环境和两个Windows操作系统的任何可用更新。一切都是最新的，我们将Windows虚拟机配置为使用单个处理器和1 GB内存。我们关闭了Fusion，并禁用了Time Machine以及测试不需要的Mac Pro上的任何启动项。然后，我们重新启动了Mac Pro，启动了Fusion，启动了一个Windows环境，并执行了两组基准测试。测试完成后，我们将结果复制到Mac以供以后使用。
然后我们重复重启并启动Fusion以进行第二个Windows操作系统的基准测试。
最后，我们重复上述顺序，将guest虚拟机操作系统设置为使用2个然后使用4个CPU。
基准分数
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
渲染（1,2,4 CPU）：2825,5449,9941
着色（OpenGL）（1,2,4 CPU）：821,821,827
CineBench R10
Windows 7的
渲染（1,2,4 CPU）：2843,5408,9657
着色（OpenGL）（1,2,4 CPU）：130,130,124
我们遇到了Fusion和基准测试的问题。对于具有单处理器的Windows XP，GeekBench报告的内存流性能优于主机Mac Pro的25倍。这个不寻常的内存结果将单CPU版Windows XP的GeekBench得分提高到8148.经过多次重复测试并得到类似的结果后，我们决定将测试标记为无效并认为它是基准测试之间的交互问题，Fusion和Windows XP。据我们所知，对于单CPU配置，Fusion没有向GeekBench应用程序报告正确的硬件配置。但是，GeekBench和Windows XP在选择了两个或更多CPU时表现完美。
我们还遇到了Fusion，Windows 7和CineBench的问题。当我们在Windows 7下运行CineBench时，它报告了一个通用视频卡作为唯一可用的图形硬件。虽然通用显卡能够运行OpenGL，但它的速度非常低。这可能是主机Mac Pro拥有旧款NVIDIA GeForce 7300显卡的结果。 Fusion的系统要求提供了更现代的显卡。然而，我们发现有趣的是，在Windows XP下，CineBench着色测试没有任何问题。
除了上面提到的两个怪癖之外，Fusion的性能与我们对精心设计的虚拟环境的预期相当。
虚拟化基准测试库中提供了基准测试的详细结果。
07年6月虚拟化基准测试：Sun VirtualBox的基准测试结果
我们使用了最新版本的Sun VirtualBox（VirtualBox 3.0）。我们安装了VirtualBox，Windows XP SP3和Windows 7的新副本。我们选择这两个Windows操作系统进行测试，因为我们认为Windows XP代表了OS X上当前Windows安装的绝大部分，并且在未来，Windows 7将是Mac上运行的最常见的客户操作系统。
在测试开始之前，我们检查并安装了虚拟环境和两个Windows操作系统的任何可用更新。一切都是最新的，我们将Windows虚拟机配置为使用单个处理器和1 GB内存。我们关闭了VirtualBox，并禁用了Time Machine以及测试不需要的Mac Pro上的任何启动项。然后我们重新启动了Mac Pro，启动了VirtualBox，启动了一个Windows环境，并执行了两组基准测试。测试完成后，我们将结果复制到Mac以供以后使用。
然后我们重复重启并启动Fusion以进行第二个Windows操作系统的基准测试。
最后，我们重复上述顺序，将guest虚拟机操作系统设置为使用2个然后使用4个CPU。
基准分数
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
渲染（1,2,4 CPU）：7001，*，*
着色（OpenGL）（1,2,4 CPU）：1025，*，*
CineBench R10
Windows 7的
渲染（1,2,4 CPU）：2570,6863,13334
着色（OpenGL）（1,2,4 CPU）：711,710,1034
Sun VirtualBox和我们的Benchtest应用程序遇到了Windows XP的问题。具体来说，无论我们如何配置客户操作系统，GeekBench和CineBench都无法看到多个CPU。
当我们使用GeekBench测试Windows 7时，我们注意到多处理器利用率很低，导致2和4 CPU配置的得分最低。单处理器性能似乎与其他虚拟环境相当。
运行Windows XP时，CineBench也无法看到多个处理器。此外，单CPU版Windows XP的渲染测试产生了最快的结果之一，甚至超过了Mac Pro本身。我们尝试了几次重新运行测试;所有结果都在同一范围内。我们认为将Windows XP单CPU渲染结果归结为VirtualBox的问题以及它如何利用CPU是安全的。
我们还看到了使用Windows 7进行2次和4次CPU测试的渲染结果的奇怪影响。在每种情况下，当从1到2个CPU和2到4个CPU时，渲染速度提高了一倍以上。这种类型的性能提升不太可能，我们将再次讨论VirtualBox的多CPU支持实现。
由于VirtualBox基准测试的所有问题，唯一有效的测试结果可能是Windows 7下单个CPU的测试结果。
虚拟化基准测试库中提供了基准测试的详细结果。
07年07月虚拟化基准测试：结果
完成所有基准测试后，是时候重新审视我们的原始问题了。
Mac上的三个虚拟化主要参与者（Parallels Desktop for Mac，VMWare Fusion和Sun VirtualBox）是否实现了接近本机性能的承诺？
答案很复杂。我们的GeekBench测试中的所有虚拟化候选者都无法衡量主机Mac Pro的性能。 Fusion记录了最好的结果，它能够达到主机性能的近68.5％。 Parallels紧随其后，为66.7％。 VirtualBox占据了后方，占57.4％。
当我们查看CineBench的结果时，它们使用更真实的测试来渲染图像，它们非常接近主机的分数。 Fusion再次成为渲染测试的顶级，实现了主机性能的94.9％。 Parallels紧随其后，为92.1％。 VirtualBox无法可靠地完成渲染测试，从而使其脱离争用。在渲染测试的一次迭代中，VirtualBox报告它比主机执行了127.4％，而在其他情况下，它无法启动或完成。
使用OpenGL查看显卡性能的着色测试在所有虚拟环境中表现最差。表现最好的是Parallels，它达到了主机42.3％的能力。 VirtualBox排名第二，占31.5％; Fusion以25.4％排名第三。
挑选总冠军是我们留给最终用户的事情。每种产品都有其优点和缺点，在许多情况下，基准数字非常接近，重复测试可能会改变排名。
基准测试分数显示的是，普遍地，利用本机图形卡的能力使虚拟环境不再是专用PC的完全替代品。话虽这么说，比我们现在更现代的显卡可以在着色测试中产生更高的性能数据，特别是对于Fusion，其开发人员建议使用性能更高的显卡以获得最佳效果。
您会注意到某些测试组合（虚拟环境，Windows版本和基准测试）显示出问题，或者是不切实际的结果或者未能完成测试。不应将这些类型的结果用作虚拟环境问题的指示器。基准测试是尝试在虚拟环境中运行的不寻常应用程序。它们旨在测量虚拟环境可能无法访问的物理设备的性能。这不是虚拟环境的失败，在实际使用中，我们没有遇到在虚拟系统下运行的绝大多数Windows应用程序的问题。
我们测试的所有虚拟环境（Parallels Desktop for Mac 5.0，VMWare Fusion 3.0和Sun VirtualBox 3.0）在日常使用中都提供了良好的性能和稳定性，并且应该能够作为主要的Windows环境，适用于大多数日常工作应用。
