Les environnements de virtualisation sont devenus des produits phares pour les utilisateurs de Mac depuis qu'Apple a commencé à utiliser des processeurs Intel dans ses ordinateurs. Même avant l'arrivée d'Intel, un logiciel d'émulation était disponible qui permettait aux utilisateurs de Mac d'exécuter Windows et Linux.
Mais l'émulation était lente, utilisant une couche d'abstraction pour traduire le code de programmation x86 en code utilisé par l'architecture PowerPC des Mac précédents. Cette couche d'abstraction devait non seulement traduire le type de processeur, mais également tous les composants matériels. Essentiellement, la couche d'abstraction devait créer des équivalents logiciels de cartes vidéo, de disques durs, de ports série, etc. Le résultat était un environnement d'émulation qui pouvait exécuter Windows ou Linux mais était sévèrement limité à la fois en termes de performances et de systèmes d'exploitation pouvant être utilisés..
Avec l'avènement de la décision d'Apple d'utiliser des processeurs Intel, tout le besoin d'émulation a été balayé. À sa place, il a été possible d'exécuter d'autres systèmes d'exploitation directement sur un Mac Intel. Si vous souhaitez exécuter Windows directement sur un Mac en option au démarrage, vous pouvez utiliser Boot Camp, une application fournie par Apple comme moyen pratique d'installer Windows dans un environnement multi-démarrage.
Mais de nombreux utilisateurs ont besoin d'un moyen d'exécuter simultanément Mac OS et un deuxième système d'exploitation. Parallels, puis VMWare et Sun, ont apporté cette capacité au Mac avec la technologie de virtualisation. La virtualisation est similaire dans son concept à l'émulation, mais comme les Mac à processeur Intel utilisent le même matériel que les PC standard, il n'est pas nécessaire de créer une couche d'abstraction matérielle dans le logiciel. Au lieu de cela, le logiciel Windows ou Linux peut s'exécuter directement sur le matériel, produisant des vitesses qui peuvent être presque aussi rapides que si le système d'exploitation invité s'exécutait sur le PC.
Et c'est la question à laquelle nos tests de référence tentent de répondre. Les trois principaux acteurs de la virtualisation sur Mac - Parallels Desktop pour Mac, VMWare Fusion et Sun VirtualBox - tiennent-ils la promesse de performances quasi naturelles ?
Nous disons "quasi-naturel" car tous les environnements de virtualisation ont des frais généraux qui ne peuvent être évités. Étant donné que l'environnement virtuel s'exécute en même temps que le système d'exploitation "intégré" (OS X, maintenant macOS), il doit y avoir un partage des ressources matérielles. En outre, OS X doit fournir certains services à l'environnement de virtualisation, tels que le fenêtrage et les services de base. La combinaison de ces services et du partage des ressources a tendance à limiter le bon fonctionnement du système d'exploitation virtualisé.
Pour répondre à la question, nous allons effectuer des tests de performance pour voir dans quelle mesure les trois principaux environnements de virtualisation fonctionnent sous Windows.
Méthode de test
Tom Nelson. Fil de vie, 2016.
Nous allons utiliser deux suites de tests de référence multiplateformes différentes et populaires. Le premier, CineBench 10, effectue un test réel du processeur d'un ordinateur et de la capacité de sa carte graphique à restituer des images. Le premier test utilise le processeur pour restituer une image photoréaliste, en utilisant des calculs gourmands en ressources processeur pour restituer les réflexions, l'occultation ambiante, l'éclairage et l'ombrage de la zone, etc. Le test est effectué avec un seul processeur ou cœur, puis répété en utilisant tous les processeurs et cœurs disponibles. Le résultat produit une note de performance de référence pour l'ordinateur utilisant un seul processeur, une note pour tous les processeurs et cœurs, et une indication de la façon dont plusieurs cœurs ou processeurs sont utilisés.
Le deuxième test CineBench évalue les performances de la carte graphique de l'ordinateur à l'aide d'OpenGL pour restituer une scène 3D pendant qu'une caméra se déplace dans la scène. Ce test détermine la vitesse à laquelle la carte graphique peut fonctionner tout en rendant la scène avec précision.
La deuxième suite de tests est GeekBench 2.1.4, qui teste les performances du processeur en nombres entiers et en virgule flottante, teste la mémoire à l'aide d'un simple test de performances en lecture/écriture et effectue un test de flux qui mesure la bande passante mémoire soutenue. Les résultats de l'ensemble de tests sont combinés pour produire un seul score GeekBench. Nous décomposerons également les quatre ensembles de tests de base (performances entières, performances en virgule flottante, performances mémoire et performances de flux), afin que nous puissions voir les forces et les faiblesses de chaque environnement virtuel.
GeekBench utilise un système de référence basé sur un PowerMac G5 à 1,6 GHz. Les scores GeekBench pour les systèmes de référence sont normalisés à 1000. Tout score supérieur à 1000 indique un ordinateur plus performant que le système de référence.
Étant donné que les résultats des deux suites de benchmarks sont quelque peu abstraits, nous allons commencer par définir un système de référence. Dans ce cas, le système de référence sera le Mac hôte utilisé pour exécuter les trois environnements virtuels (Parallels Desktop pour Mac, VMWare Fusion et Sun Virtual Box). Nous exécuterons les deux suites de référence sur le système de référence et utiliserons ce chiffre pour comparer les performances des environnements virtuels.
Tous les tests seront effectués après un nouveau démarrage du système hôte et de l'environnement virtuel. L'hôte et les environnements virtuels verront toutes les applications anti-malware et antivirus désactivées. Tous les environnements virtuels seront exécutés dans une fenêtre OS X standard puisqu'il s'agit de la méthode la plus couramment utilisée dans les trois environnements. Dans le cas des environnements virtuels, aucune application utilisateur ne sera exécutée en dehors des benchmarks. Sur le système hôte, à l'exception de l'environnement virtuel, aucune application utilisateur ne sera exécutée autre qu'un éditeur de texte pour prendre des notes avant et après les tests, mais jamais pendant le processus de test réel.
Résultats de référence pour le système hôte Mac Pro
Tom Nelson. Fil de vie, 2016.
Le système qui hébergera les trois environnements virtuels (Parallels Desktop pour Mac, VMWare Fusion et Sun VirtualBox) est une édition 2006 d'un Mac Pro:
Mac Pro (2006)
- Deux processeurs Dual-core 5160 Zeon (4 cœurs au total) à 3,00 GHz
- 4 Mo par cœur de RAM cache L2 (16 Mo au total)
- 6 Go de RAM composée de quatre modules de 1 Go et de quatre modules de 512 Mo. Tous les modules sont des paires appariées.
- Un bus frontal 1,33 GHz
- Une carte graphique NVIDIA GeForce 7300 GT
- Deux disques durs Samsung série F1 de 500 Go. OS X et le logiciel de virtualisation résident sur le lecteur de démarrage; les systèmes d'exploitation invités sont stockés sur le second disque. Chaque disque possède son propre canal SATA 2 indépendant.
Les résultats des tests GeekBench et CineBench sur le Mac Pro hôte devraient fournir la limite supérieure pratique de performances que nous devrions voir dans n'importe quel environnement virtuel. Cela étant dit, nous tenons à souligner qu'il est possible qu'un environnement virtuel dépasse les performances de l'hôte lors d'un seul test. L'environnement virtuel peut être en mesure d'accéder au matériel sous-jacent et de contourner certaines des couches du système d'exploitation d'OS X. Il est également possible que les suites de tests de référence soient trompées par le système de mise en cache des performances intégré aux environnements virtuels et produisent des résultats largement au-delà des performances potentielles.
Scores de référence
GeekBench 2.1.4
- Score GeekBench: 6830
- Entier: 6799
- Flottant: 10786
- Mémoire: 2349
- Diffusion: 2057
CineBench R10
- Rendu, CPU unique: 3248
- Rendu, 4 CPU: 10470
- Accélération effective d'un processeur à tous les processeurs: 3,22
- Ombrage (OpenGL): 3249
Les résultats détaillés des tests de référence sont disponibles dans la galerie de tests de référence de virtualisation.
Résultats de référence pour Parallels Desktop pour Mac 5
Tom Nelson. Fil de vie, 2016.
Nous avons utilisé la dernière version de Parallels (Parallels Desktop pour Mac 5.0). Nous avons installé de nouvelles copies de Parallels, Windows XP SP3 et Windows 7. Nous avons choisi ces deux systèmes d'exploitation Windows pour les tests car nous pensons que Windows XP représente la grande majorité des installations Windows actuelles sur OS X et qu'à l'avenir, Windows 7 sera le OS invité le plus courant exécuté sur le Mac.
Avant le début des tests, nous avons vérifié et installé toutes les mises à jour disponibles pour l'environnement virtuel et les deux systèmes d'exploitation Windows. Une fois que tout était à jour, nous avons configuré les machines virtuelles Windows pour utiliser un seul processeur et 1 Go de mémoire. Nous avons arrêté Parallels et désactivé Time Machine et tous les éléments de démarrage sur le Mac Pro non nécessaires pour les tests. Nous avons ensuite redémarré le Mac Pro, lancé Parallels, démarré l'un des environnements Windows et effectué les deux séries de tests de référence. Une fois les tests terminés, nous avons copié les résultats sur le Mac pour référence ultérieure.
Nous avons ensuite répété le redémarrage et le lancement de Parallels pour les tests de performances du deuxième système d'exploitation Windows.
Enfin, nous avons répété la séquence ci-dessus avec le système d'exploitation invité configuré pour utiliser 2 puis 4 processeurs.
Scores de référence
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
- Rendu (1, 2, 4 CPU): 2724, 5441, 9644
- Ombrage (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 1317, 1317, 1320
CineBench R10
- Windows 7
- Rendu (1, 2, 4 CPU): 2835, 5389, 9508
- Ombrage (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 1335, 1333, 1375
Parallels Desktop pour Mac 5.0 a terminé tous les tests de référence. GeekBench n'a vu que des différences mineures de performances entre Windows XP et Windows 7, ce à quoi nous nous attendions. GeekBench se concentre sur un processeur de test et les performances de la mémoire, nous nous attendons donc à ce qu'il soit un bon indicateur des performances sous-jacentes de l'environnement virtuel et de la façon dont il rend le matériel du Mac Pro hôte disponible pour les systèmes d'exploitation invités.
Le test de rendu de CineBench a également montré une cohérence entre les deux systèmes d'exploitation Windows. Encore une fois, il faut s'y attendre puisque le test de rendu fait un usage intensif des processeurs et de la bande passante mémoire telle que vue par les OS invités. Le test d'ombrage est un bon indicateur de la manière dont chaque environnement virtuel a implémenté son pilote vidéo. Contrairement au reste du matériel Mac, la carte graphique n'est pas mise directement à la disposition des environnements virtuels. En effet, la carte graphique doit en permanence s'occuper de l'affichage de l'environnement hôte et ne peut pas être détournée pour afficher uniquement l'environnement invité. Cela est vrai même si l'environnement virtuel offre une option d'affichage plein écran.
Les résultats détaillés des tests de référence sont disponibles dans la galerie de tests de référence de virtualisation.
Résultats de référence pour VMWare Fusion 3.0
Tom Nelson. Fil de vie, 2016.
Nous avons utilisé la dernière version de VMWare Fusion (Fusion 3.0). Nous avons installé de nouvelles copies de Fusion, Windows XP SP3 et Windows 7. Nous avons choisi ces deux systèmes d'exploitation Windows pour les tests car nous pensons que Windows XP représente la grande majorité des installations Windows actuelles sur OS X et qu'à l'avenir, Windows 7 sera le système d'exploitation invité le plus courant exécuté sur Mac.
Avant le début des tests, nous avons vérifié et installé toutes les mises à jour disponibles pour l'environnement virtuel et les deux systèmes d'exploitation Windows. Une fois que tout était à jour, nous avons configuré les machines virtuelles Windows pour utiliser un seul processeur et 1 Go de mémoire. Nous avons arrêté Fusion et désactivé Time Machine et tous les éléments de démarrage sur le Mac Pro non nécessaires pour les tests. Nous avons ensuite redémarré le Mac Pro, lancé Fusion, démarré l'un des environnements Windows et effectué les deux séries de tests de référence. Une fois les tests terminés, nous avons copié les résultats sur le Mac pour une utilisation ultérieure.
Nous avons ensuite répété le redémarrage et le lancement de Fusion pour les tests de performances du deuxième système d'exploitation Windows.
Enfin, nous avons répété la séquence ci-dessus avec le système d'exploitation invité configuré pour utiliser 2 puis 4 processeurs.
Scores de référence
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
- Rendu (1, 2, 4 CPU): 2825, 5449, 9941
- Ombrage (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 821, 821, 827
CineBench R10
- Windows 7
- Rendu (1, 2, 4 CPU): 2843, 5408, 9657
- Ombrage (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 130, 130, 124
Nous avons rencontré des problèmes avec Fusion et les tests de référence. Dans le cas de Windows XP avec un seul processeur, GeekBench a signalé des performances de flux de mémoire à un taux supérieur à 25 fois le taux de l'hôte Mac Pro. Ce résultat de mémoire inhabituel a fait passer le score GeekBench pour la version à processeur unique de Windows XP à 8148. Après avoir répété le test plusieurs fois et obtenu des résultats similaires, nous avons décidé de marquer le test comme invalide et de le considérer comme un problème d'interaction entre le test de référence, Fusion, et Windows XP. Autant que nous sachions, pour la configuration à un seul processeur, Fusion ne signalait pas la configuration matérielle correcte à l'application GeekBench. Cependant, GeekBench et Windows XP ont parfaitement fonctionné avec deux processeurs ou plus sélectionnés.
Nous avons également eu un problème avec Fusion, Windows 7 et CineBench. Lorsque nous avons exécuté CineBench sous Windows 7, une carte vidéo générique était signalée comme le seul matériel graphique disponible. Alors que la carte graphique générique était capable d'exécuter OpenGL, elle l'a fait à un rythme abyssal. Cela peut être dû au fait que l'hôte Mac Pro possède une ancienne carte graphique NVIDIA GeForce 7300. La configuration système requise pour Fusion suggère une carte graphique plus moderne. Nous avons trouvé intéressant, cependant, que sous Windows XP, le test d'ombrage CineBench s'exécute sans aucun problème.
À part les deux bizarreries mentionnées ci-dessus, les performances de Fusion étaient à la hauteur de ce que nous attendions d'un environnement virtuel bien conçu.
Les résultats détaillés des tests de référence sont disponibles dans la galerie de tests de référence de virtualisation.
Résultats de référence pour Sun VirtualBox
Tom Nelson. Fil de vie, 2016.
Nous avons utilisé la dernière version de Sun VirtualBox (VirtualBox 3.0). Nous avons installé de nouvelles copies de VirtualBox, Windows XP SP3 et Windows 7. Nous avons choisi ces deux systèmes d'exploitation Windows pour les tests car nous pensons que Windows XP représente la grande majorité des installations Windows actuelles sur OS X et qu'à l'avenir, Windows 7 sera le OS invité le plus courant exécuté sur le Mac.
Avant le début des tests, nous avons vérifié et installé toutes les mises à jour disponibles pour l'environnement virtuel et les deux systèmes d'exploitation Windows. Une fois que tout était à jour, nous avons configuré les machines virtuelles Windows pour utiliser un seul processeur et 1 Go de mémoire. Nous avons arrêté VirtualBox et désactivé Time Machine et tous les éléments de démarrage sur le Mac Pro non nécessaires pour les tests. Nous avons ensuite redémarré le Mac Pro, lancé VirtualBox, démarré l'un des environnements Windows et effectué les deux séries de tests de référence. Une fois les tests terminés, nous avons copié les résultats sur le Mac pour une utilisation ultérieure.
Nous avons ensuite répété le redémarrage et le lancement de Fusion pour les tests de performances du deuxième système d'exploitation Windows.
Enfin, nous avons répété la séquence ci-dessus avec le système d'exploitation invité configuré pour utiliser 2 puis 4 processeurs.
Scores de référence
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
- Rendu (1, 2, 4 CPU): 7001,,
- Ombrage (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 1025,,
CineBench R10
- Windows 7
- Rendu (1, 2, 4 CPU): 2570, 6863, 13344
- Ombrage (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 711, 710, 1034
Sun VirtualBox et nos applications de banc d'essai ont rencontré un problème avec Windows XP. Plus précisément, GeekBench et CineBench n'ont pas pu voir plus d'un seul processeur, quelle que soit la façon dont nous avons configuré le système d'exploitation invité.
Lorsque nous avons testé Windows 7 avec GeekBench, nous avons remarqué que l'utilisation du multiprocesseur était inadéquate, ce qui entraînait les scores les plus bas pour les configurations à 2 et 4 processeurs. Les performances d'un seul processeur semblaient être comparables à celles des autres environnements virtuels.
CineBench était également incapable de voir plus d'un seul processeur lors de l'exécution de Windows XP. En outre, le test de rendu pour la version à processeur unique de Windows XP a produit l'un des résultats les plus rapides, dépassant même le Mac Pro lui-même. Nous avons essayé de relancer le test plusieurs fois; tous les résultats étaient dans la même fourchette. Nous pensons qu'il est prudent d'attribuer les résultats du rendu à un seul processeur de Windows XP à un problème avec VirtualBox et à la manière dont il utilise les processeurs.
Nous avons également constaté une étrange augmentation des résultats de rendu pour les tests à 2 et 4 processeurs avec Windows 7 et, dans chaque cas, la vitesse de rendu a plus que doublé lors du passage de 1 à 2 processeurs et de 2 à 4 processeurs. Ce type d'augmentation des performances est peu probable, et encore une fois, nous l'attribuerons à la mise en œuvre par VirtualBox de la prise en charge de plusieurs processeurs.
Avec tous les problèmes avec les tests de performances de VirtualBox, les seuls résultats de test valides peuvent être ceux d'un seul processeur sous Windows 7.
Les résultats détaillés des tests de référence sont disponibles dans la galerie de tests de référence de virtualisation.
Les résultats
Avec tous les tests de référence effectués, il est temps de revoir notre question initiale.
Les trois acteurs majeurs de la virtualisation sur Mac (Parallels Desktop pour Mac, VMWare Fusion et Sun VirtualBox) tiennent-ils la promesse de performances quasi naturelles ?
La réponse est mitigée. Aucun des candidats à la virtualisation de nos tests GeekBench n'a été en mesure de mesurer les performances de l'hôte Mac Pro. Le meilleur résultat a été enregistré par Fusion, qui a pu atteindre près de 68,5% des performances de l'hébergeur. Parallels suivait de près à 66,7%. VirtualBox fermait la marche avec 57,4 %.
Lorsque nous avons examiné les résultats de CineBench, qui utilise un test plus réel pour le rendu des images, ils étaient très proches du score de l'hôte. Une fois de plus, Fusion était en tête des tests de rendu, réalisant 94,9% des performances de l'hébergeur. Parallels a suivi à 92,1%. VirtualBox n'a pas pu terminer de manière fiable le test de rendu, le mettant hors de combat. Lors d'une itération du test de rendu, VirtualBox a signalé qu'il fonctionnait 127,4 % mieux que l'hôte, tandis que dans d'autres, il était incapable de démarrer ou de terminer.
Le test d'ombrage, qui examine les performances de la carte graphique avec OpenGL, a été le pire parmi tous les environnements virtuels. Le plus performant a été Parallels, qui a atteint 42,3 % des capacités de l'hébergeur. VirtualBox était deuxième à 31 ans.5 %; La fusion est arrivée troisième avec 25,4 %.
Choisir un grand gagnant est quelque chose que nous laisserons à l'utilisateur final. Chaque produit a ses avantages et ses inconvénients, et dans de nombreux cas, les chiffres de référence sont si proches que la répétition des tests pourrait changer le classement.
Ce que les résultats des tests de référence montrent, c'est que universellement, la capacité à utiliser la carte graphique est ce qui empêche l'environnement virtuel de remplacer complètement un PC dédié. Cela étant dit, une carte graphique plus moderne que celle que nous avons ici pourrait produire des performances plus élevées dans le test d'ombrage, en particulier pour Fusion, dont le développeur suggère des cartes graphiques plus performantes pour de meilleurs résultats.
Vous remarquerez que certaines combinaisons de tests (environnement virtuel, version Windows et test de référence) ont affiché des problèmes, soit des résultats irréalistes, soit l'échec d'un test. Ces types de résultats ne doivent pas être utilisés comme indicateurs de problèmes avec un environnement virtuel. Les tests de performances sont des applications inhabituelles pour essayer de s'exécuter dans un environnement virtuel. Ils sont conçus pour mesurer les performances des appareils physiques, auxquels l'environnement virtuel peut ne pas leur permettre d'accéder. Il ne s'agit pas d'une défaillance de l'environnement virtuel, et dans le monde réel, nous n'avons rencontré aucun problème avec la grande majorité des applications Windows exécutées sous un système virtuel.
Tous les environnements virtuels que nous avons testés (Parallels Desktop pour Mac 5.0, VMWare Fusion 3.0 et Sun VirtualBox 3.0) offrent d'excellentes performances et stabilité dans l'utilisation quotidienne et devraient pouvoir servir d'environnement Windows principal pour la plupart des jours -applications quotidiennes.
