Virtualiseringsmiljøer har vært et populært produkt for Mac-brukere helt siden Apple begynte å bruke Intel-prosessorer i sine datamaskiner. Allerede før Intel kom, var emuleringsprogramvare tilgjengelig som tillot Mac-brukere å kjøre Windows og Linux.
Men emuleringen var treg, ved å bruke et abstraksjonslag for å oversette x86-programmeringskode til koden som ble brukt av PowerPC-arkitekturen til tidligere Mac-er. Dette abstraksjonslaget måtte ikke bare oversettes for CPU-type, men også alle maskinvarekomponentene. I hovedsak måtte abstraksjonslaget lage programvareekvivalenter for skjermkort, harddisker, serielle porter osv. Resultatet var et emuleringsmiljø som kunne kjøre Windows eller Linux, men som var sterkt begrenset både i ytelse og operativsystemene som kunne brukes.
Med ankomsten av Apples beslutning om å bruke Intel-prosessorer, ble hele behovet for emulering feid bort. I stedet kom muligheten til å kjøre andre operativsystemer direkte på en Intel Mac. Hvis du ønsker å kjøre Windows direkte på en Mac som et alternativ ved oppstart, kan du bruke Boot Camp, et program som Apple tilbyr som en praktisk måte å installere Windows i et multi-boot-miljø.
Men mange brukere trenger en måte å kjøre Mac OS og et andre OS på samtidig. Parallels, og senere VMWare og Sun, brakte denne muligheten til Mac med virtualiseringsteknologi. Virtualisering ligner i konseptet emulering, men fordi Intel-baserte Mac-er bruker samme maskinvare som standard PC-er, er det ikke nødvendig å lage et maskinvareabstraksjonslag i programvare. I stedet kan Windows- eller Linux-programvaren kjøre direkte på maskinvaren, og produsere hastigheter som kan være nesten like høye som om gjeste-operativsystemet kjørte på PC-en.
Og det er spørsmålet våre benchmarktests prøver å svare på. Lever de tre store aktørene innen virtualisering på Mac - Parallels Desktop for Mac, VMWare Fusion og Sun VirtualBox - opp til løftet om nesten naturlig ytelse?
Vi sier «nesten naturlig» fordi alle virtualiseringsmiljøer har noen overhead som ikke kan unngås. Siden det virtuelle miljøet kjører samtidig som det "innebygde" OS (OS X, nå macOS), må det være deling av maskinvareressurser. OS X må også tilby noen tjenester til virtualiseringsmiljøet, for eksempel vindustjenester og kjernetjenester. Kombinasjonen av disse tjenestene og ressursdeling har en tendens til å begrense hvor godt det virtualiserte operativsystemet kan kjøre.
For å svare på spørsmålet skal vi utføre benchmark-tester for å se hvor godt de tre store virtualiseringsmiljøene klarer seg med Windows.
Testmetode
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Vi kommer til å bruke to forskjellige, populære referansetestsuiter på tvers av plattformer. Den første, CineBench 10, utfører en virkelig test av datamaskinens CPU og grafikkortets evne til å gjengi bilder. Den første testen bruker CPU til å gjengi et fotorealistisk bilde, ved å bruke CPU-intensive beregninger for å gjengi refleksjoner, omgivelsesokkultasjon, områdebelysning og skyggelegging, og mer. Testen utføres med en enkelt CPU eller kjerne og gjentas deretter med alle tilgjengelige CPUer og kjerner. Resultatet gir en referanseytelsesgrad for datamaskinen som bruker én enkelt prosessor, en karakter for alle CPUer og kjerner, og en indikasjon på hvor godt flere kjerner eller CPUer brukes.
Den andre CineBench-testen evaluerer ytelsen til datamaskinens grafikkort ved å bruke OpenGL for å gjengi en 3D-scene mens et kamera beveger seg innenfor scenen. Denne testen bestemmer hvor raskt grafikkortet kan yte mens det fortsatt gjengir scenen nøyaktig.
Den andre testsuiten er GeekBench 2.1.4, som tester prosessorens heltalls- og flytepunktsytelse, tester minne ved hjelp av en enkel lese-/skriveytelsestest, og utfører en strømtest som måler vedvarende minnebåndbredde. Resultatene av settet med tester er kombinert for å produsere en enkelt GeekBench-poengsum. Vi vil også dele ut de fire grunnleggende testsettene (heltallsytelse, flytende punktytelse, minneytelse og strømmeytelse), slik at vi kan se styrkene og svakhetene til hvert virtuelle miljø.
GeekBench bruker et referansesystem basert på en PowerMac G5 @1,6 GHz. GeekBench-poengsum for referansesystemene er normalisert til 1000. Enhver poengsum høyere enn 1000 indikerer en datamaskin som yter bedre enn referansesystemet.
Siden resultatene av begge benchmark-suitene er noe abstrakte, vil vi starte med å definere et referansesystem. I dette tilfellet vil referansesystemet være verts-Macen som brukes til å kjøre de tre virtuelle miljøene (Parallels Desktop for Mac, VMWare Fusion og Sun Virtual Box). Vi kjører begge benchmark-suitene på referansesystemet og bruker det tallet til å sammenligne hvor godt de virtuelle miljøene presterer.
All testing vil bli utført etter en ny oppstart av både vertssystemet og det virtuelle miljøet. Både verten og det virtuelle miljøet vil ha alle anti-malware- og antivirusapplikasjoner deaktivert. Alle virtuelle miljøer vil kjøres innenfor et standard OS X-vindu siden dette er den vanligste metoden som brukes i alle tre miljøene. Når det gjelder de virtuelle miljøene, kjører ingen andre brukerapplikasjoner enn referansene. På vertssystemet, bortsett fra det virtuelle miljøet, kjører ingen andre brukerapplikasjoner enn et tekstredigeringsprogram for å ta notater før og etter testing, men aldri under selve testprosessen.
Referanseresultater for Host System Mac Pro
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Systemet som vil være vert for de tre virtuelle miljøene (Parallels Desktop for Mac, VMWare Fusion og Sun VirtualBox) er en 2006-utgave av en Mac Pro:
Mac Pro (2006)
- To dual-core 5160 Zeon-prosessorer (tot alt 4 kjerner) @ 3,00 GHz
- 4 MB per kjerne L2-hurtigbuffer-RAM (16 MB tot alt)
- 6 GB RAM som består av fire 1 GB-moduler og fire 512 MB-moduler. Alle moduler er matchede par.
- A 1,33 GHz frontsidebuss
- Et NVIDIA GeForce 7300 GT-grafikkort
- To 500 GB Samsung F1 Series-harddisker. OS X og virtualiseringsprogramvaren ligger på oppstartsstasjonen; gjeste-OSene lagres på den andre stasjonen. Hver stasjon har sin egen uavhengige SATA 2-kanal.
Resultatene av GeekBench- og CineBench-testene på vertsmaskinen Mac Pro bør gi den praktiske øvre grensen for ytelse vi bør se fra alle de virtuelle miljøene. Når det er sagt, vil vi påpeke at det er mulig for et virtuelt miljø å overgå ytelsen til verten i en enkelt test. Det virtuelle miljøet kan kanskje få tilgang til den underliggende maskinvaren og omgå noen av OS Xs OS-lag. Det er også mulig for referansetestsuitene å bli lurt av ytelsesbufringssystemet som er innebygd i de virtuelle miljøene, og produsere resultater som er langt utover den potensielle ytelsen.
Referansescore
GeekBench 2.1.4
- GeekBench-poengsum: 6830
- heltall: 6799
- flytende punkt: 10786
- Minne: 2349
- Strøm: 2057
CineBench R10
- gjengivelse, enkelt prosessor: 3248
- gjengivelse, 4 prosessorer: 10470
- Effektiv hastighet opp fra enkelt til alle prosessorer: 3,22
- Shading (OpenGL): 3249
Detaljerte resultater av benchmark-testene er tilgjengelige i Virtualization Benchmark Test-galleriet.
Referanseresultater for Parallels Desktop for Mac 5
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Vi brukte den nyeste versjonen av Parallels (Parallels Desktop for Mac 5.0). Vi installerte ferske kopier av Parallels, Windows XP SP3 og Windows 7. Vi valgte disse to Windows OSene for testing fordi vi tror Windows XP representerer det store flertallet av gjeldende Windows-installasjoner på OS X, og at Windows 7 i fremtiden vil være vanligste gjeste-OS som kjører på Mac.
Før testingen startet, sjekket og installerte vi alle tilgjengelige oppdateringer for både det virtuelle miljøet og de to Windows-operativsystemene. Når alt var oppdatert, konfigurerte vi de virtuelle Windows-maskinene til å bruke en enkelt prosessor og 1 GB minne. Vi stengte Parallels, og deaktiverte Time Machine og eventuelle oppstartselementer på Mac Pro som ikke var nødvendig for testingen. Vi startet deretter Mac Pro på nytt, lanserte Parallels, startet et av Windows-miljøene og utførte de to settene med benchmark-tester. Når testene var fullførte, kopierte vi resultatene til Mac-en for senere referanse.
Vi gjentok deretter omstarten og lanseringen av Parallels for benchmark-testene for det andre Windows-operativsystemet.
Til slutt gjentok vi sekvensen ovenfor med gjeste-OS satt til å bruke 2 og deretter 4 CPUer.
Referansescore
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 for Mac 5.0 fullførte alle benchmark-tester. GeekBench så bare små forskjeller i ytelse mellom Windows XP og Windows 7, som er det vi forventet. GeekBench konsentrerer seg om en testprosessor og minneytelse, så vi forventer at det er en god indikator på den underliggende ytelsen til det virtuelle miljøet og hvor godt det gjør vertens Mac Pros maskinvare tilgjengelig for gjeste-OSene.
CineBenchs gjengivelsestest viste også konsistens på tvers av de to Windows-operativsystemet. Nok en gang er dette å forvente siden gjengivelsestesten i stor grad benytter prosessorene og minnebåndbredden sett av gjeste-OSene. Skyggeleggingstesten er en god indikator på hvor godt hvert virtuelle miljø har implementert videodriveren sin. I motsetning til resten av Mac-maskinvaren, gjøres ikke grafikkortet tilgjengelig direkte for de virtuelle miljøene. Dette er fordi grafikkortet kontinuerlig må ta seg av skjermen for vertsmiljøet, og kan ikke omdirigeres til kun å vise gjestemiljøet. Dette gjelder selv om det virtuelle miljøet tilbyr fullskjermvisning.
Detaljerte resultater av benchmark-testene er tilgjengelige i Virtualization Benchmark Test-galleriet.
Referanseresultater for VMWare Fusion 3.0
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Vi brukte den nyeste versjonen av VMWare Fusion (Fusion 3.0). Vi installerte ferske kopier av Fusion, Windows XP SP3 og Windows 7. Vi valgte disse to Windows OSene for testing fordi vi tror Windows XP representerer det store flertallet av dagens Windows-installasjoner på OS X, og at Windows 7 i fremtiden vil være vanligste gjeste-OS som kjører på Mac.
Før testingen startet, sjekket og installerte vi alle tilgjengelige oppdateringer for både det virtuelle miljøet og de to Windows-operativsystemene. Når alt var oppdatert, konfigurerte vi de virtuelle Windows-maskinene til å bruke én enkelt prosessor og 1 GB minne. Vi stengte Fusion og deaktiverte Time Machine og eventuelle oppstartselementer på Mac Pro som ikke var nødvendig for testingen. Vi startet deretter Mac Pro på nytt, lanserte Fusion, startet et av Windows-miljøene og utførte de to settene med benchmark-tester. Når testene var fullført, kopierte vi resultatene til Mac-en for senere bruk.
Vi gjentok deretter omstarten og lanseringen av Fusion for benchmark-testene for det andre Windows-operativsystemet.
Til slutt gjentok vi sekvensen ovenfor med gjeste-OS satt til å bruke 2 og deretter 4 CPUer.
Referansescore
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
- gjengivelse (1, 2, 4 CPU): 2843, 5408, 9657
- Shading (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 130, 130, 124
Vi fikk problemer med Fusion og benchmark-testene. Når det gjelder Windows XP med en enkelt prosessor, rapporterte GeekBench minnestrømytelse med en hastighet som er bedre enn 25 ganger hastigheten til vertsmaskinen Mac Pro. Dette uvanlige minneresultatet økte GeekBench-poengsummen for enkelt-CPU-versjonen av Windows XP til 8148. Etter å ha gjentatt testen mange ganger og fått lignende resultater, bestemte vi oss for å merke testen som ugyldig og vurdere den som et interaksjonsproblem mellom benchmark-testen, Fusion, og Windows XP. Så godt vi kan fortelle, for enkelt CPU-konfigurasjonen, rapporterte ikke Fusion den riktige maskinvarekonfigurasjonen til GeekBench-applikasjonen. GeekBench og Windows XP presterte imidlertid feilfritt med to eller flere prosessorer valgt.
Vi hadde også et problem med Fusion, Windows 7 og CineBench. Da vi kjørte CineBench under Windows 7, rapporterte det et generisk skjermkort som den eneste tilgjengelige grafikkmaskinvaren. Mens det generiske grafikkortet var i stand til å kjøre OpenGL, gjorde det det i en uhyggelig hastighet. Dette kan ha vært resultatet av at vertsmaskinen Mac Pro hadde et gammelt NVIDIA GeForce 7300-grafikkort. Fusions systemkrav foreslår et mer moderne grafikkort. Vi fant det imidlertid interessant at CineBench-skyggetesten under Windows XP kjørte uten problemer.
Bortsett fra de to særhetene nevnt ovenfor, var Fusions ytelse på nivå med det vi forventet fra et godt designet virtuelt miljø.
Detaljerte resultater av benchmark-testene er tilgjengelige i Virtualization Benchmark Test-galleriet.
Benchmark-resultater for Sun VirtualBox
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Vi brukte den nyeste versjonen av Sun VirtualBox (VirtualBox 3.0). Vi installerte ferske kopier av VirtualBox, Windows XP SP3 og Windows 7. Vi valgte disse to Windows OSene for testing fordi vi tror Windows XP representerer det store flertallet av dagens Windows-installasjoner på OS X, og at Windows 7 i fremtiden vil være vanligste gjeste-OS som kjører på Mac.
Før testingen startet, sjekket og installerte vi alle tilgjengelige oppdateringer for både det virtuelle miljøet og de to Windows-operativsystemene. Når alt var oppdatert, konfigurerte vi de virtuelle Windows-maskinene til å bruke én enkelt prosessor og 1 GB minne. Vi stengte VirtualBox og deaktiverte Time Machine og eventuelle oppstartselementer på Mac Pro som ikke var nødvendig for testingen. Vi startet deretter Mac Pro på nytt, lanserte VirtualBox, startet et av Windows-miljøene og utførte de to settene med benchmark-tester. Når testene var fullført, kopierte vi resultatene til Mac-en for senere bruk.
Vi gjentok deretter omstarten og lanseringen av Fusion for benchmark-testene for det andre Windows-operativsystemet.
Til slutt gjentok vi sekvensen ovenfor med gjeste-OS satt til å bruke 2 og deretter 4 CPUer.
Referansescore
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 våre benktestapplikasjoner fikk problemer med Windows XP. Nærmere bestemt kunne både GeekBench og CineBench ikke se mer enn én enkelt prosessor, uavhengig av hvordan vi konfigurerte gjeste-OS.
Da vi testet Windows 7 med GeekBench, la vi merke til at bruken av flere prosessorer var utilstrekkelig, noe som resulterte i de laveste poengsummene for 2 og 4 CPU-konfigurasjoner. Ytelse med én prosessor så ut til å være på nivå med de andre virtuelle miljøene.
CineBench kunne heller ikke se mer enn én enkelt prosessor når han kjørte Windows XP. Gjengivelsestesten for enkelt-CPU-versjonen av Windows XP ga også et av de raskeste resultatene, og overgår til og med selve Mac Pro. Vi prøvde å kjøre testen på nytt noen ganger; alle resultater var innenfor samme område. Vi tror det er trygt å kalkulere Windows XP-enkelt-CPU-gjengivelsesresultatene til et problem med VirtualBox og hvordan den bruker CPUer.
Vi så også en merkelig støt i gjengivelsesresultatene for 2 og 4 CPU-tester med Windows 7, og i hvert tilfelle ble gjengivelsen mer enn doblet i hastighet når man gikk fra 1 til 2 CPUer og fra 2 til 4 CPUer. Denne typen ytelsesøkning er usannsynlig, og nok en gang vil vi kalkulere det opp til VirtualBox sin implementering av støtte for flere CPUer.
Med alle problemene med VirtualBox benchmark-testing, kan de eneste gyldige testresultatene være de for en enkelt prosessor under Windows 7.
Detaljerte resultater av benchmark-testene er tilgjengelige i Virtualization Benchmark Test-galleriet.
Resultatene
Når alle referansetestene er utført, er det på tide å gå tilbake til det opprinnelige spørsmålet vårt.
Lever de tre store aktørene innen virtualisering på Mac (Parallels Desktop for Mac, VMWare Fusion og Sun VirtualBox) opp til løftet om nesten naturlig ytelse?
Svaret er en blandet pose. Ingen av virtualiseringskandidatene i GeekBench-testene våre var i stand til å måle seg med ytelsen til verten Mac Pro. Det beste resultatet ble registrert av Fusion, som var i stand til å oppnå nesten 68,5% av vertens ytelse. Paralleller var tett bak på 66,7%. VirtualBox tok opp baksiden med 57,4%.
Da vi så på resultatene til CineBench, som bruker en mer realistisk test for å gjengi bilder, var de veldig nær vertens poengsum. Nok en gang var Fusion på toppen av gjengivelsestestene, og oppnådde 94,9 % av vertens ytelse. Paralleller fulgte med 92,1 %. VirtualBox kunne ikke fullføre gjengivelsestesten på en pålitelig måte, og slo den ut av strid. I en iterasjon av gjengivelsestesten rapporterte VirtualBox at den presterte 127,4 % bedre enn verten, mens den i andre ikke var i stand til å starte eller fullføre.
Skyggetesten, som ser på hvor godt grafikkortet yter ved bruk av OpenGL, gikk dårligst av alle de virtuelle miljøene. Den beste ytelsen var Parallels, som nådde 42,3 % av vertens evner. VirtualBox ble nummer to på 31.5 %; Fusion kom på tredjeplass med 25,4%.
Å velge en totalvinner er noe vi overlater til sluttbrukeren. Hvert produkt har sine plusser og minuser, og i mange tilfeller er benchmark-tallene så nærme at gjentakelse av testene kan endre stillingen.
Det referansetestresultatene viser, er at universelt sett er muligheten til å bruke grafikkortet det som holder det virtuelle miljøet tilbake fra å være en fullstendig erstatning for en dedikert PC. Når det er sagt, kan et mer moderne grafikkort enn vi har her gi høyere ytelsestall i skyggetesten, spesielt for Fusion, hvis utvikler foreslår grafikkort med høyere ytelse for best resultat.
Du vil legge merke til at noen testkombinasjoner (virtuelt miljø, Windows-versjon og benchmark-test) viste problemer, enten urealistiske resultater eller manglende gjennomføring av en test. Denne typen resultater bør ikke brukes som indikatorer på problemer med et virtuelt miljø. Benchmark-tester er uvanlige applikasjoner for å prøve å kjøre i et virtuelt miljø. De er designet for å måle ytelsen til fysiske enheter, som det virtuelle miljøet kanskje ikke gir dem tilgang til. Dette er ikke en feil i det virtuelle miljøet, og i bruk i den virkelige verden har vi ikke opplevd problemer med de aller fleste Windows-applikasjoner som kjører under et virtuelt system.
Alle de virtuelle miljøene vi testet (Parallels Desktop for Mac 5.0, VMWare Fusion 3.0 og Sun VirtualBox 3.0) gir utmerket ytelse og stabilitet i daglig bruk og skal kunne fungere som ditt primære Windows-miljø de fleste dager daglige søknader.
