Сравнительное тестирование производительности Oracle VM VirtualBox в среде Windows 7/10

Однажды я запустил AIDA64 в виртуальной машине, и подумал, а не запустить ли еще одну виртуальную машину внутри виртуальной машины...Такое "вложение" ничего хорошего не дало на практике, но у меня установлено 3 операционные системы в ПК, Windows 7, Windows 10 и Xubuntu 22.04.1, так почему бы не проверить как под управлением разных ОС работает VirtualBox?Прежде чем начинать сравнение, нужно что-то сделать с динамической частотой процессора, ведь в зависимости от характера нагрузки она может быть как на уровне ~4.34 ГГц, так и на уровне ~3.7 ГГц, так не пойдет, ведь мне нужны результаты, а не случайная циферка зависящая от частоты ЦП... Отключаю Boost, задаю частоту ядер на уровне 3 ГГц, проверяю работоспособность, именно с такими параметрами и буду проводить тестирование. Использовать буду VirtualBox версии 7.0.6:Еще я сделал резервную копию виртуальной машины, просто чтобы в случае чего можно было взять резервную копию и продолжить тестирование.------Сбор результатовЗдесь я выложу результаты в "сыром" виде, а то вдруг я фанат чего-либо и напишу в сводной таблице "не такие" данные...Операционная система в виртуальной машине (гостевая) Windows 7 x64 SP1, главная ОС (HOST) будет как Windows 7 x64 SP1, так и Windows 10 x64 21H1 очищенная от Windows Defender, центра обновлений и прочего мусора который отбирает часть вычислительных ресурсов системы, мне нужны стабильные результаты, и для меня неприемлемо когда в фоне "живет" куча мусора влияющего на результаты, потому все лишнее вырезано в Windows 10, за что спасибо сборщику Flibustier. Windows 7 (NATIVE) Результаты без виртуальных машин в среде Windows 7. Теперь в настройках AIDA64 я отключил потоки. Windows 10 (NATIVE) Теперь результаты в среде Windows 10 без виртуальных машин, к этому моменту я уже оптимизировал сбор результатов и вышло меньше "скриншотов". VirtualBox Hyper-V, 16 cores, Host Windows 7 VirtualBox Hyper-V, 8 cores, Host Windows 7 VirtualBox KVM, 16 cores, Host Windows 7 VirtualBox KVM, 8 cores, Host Windows 7 VirtualBox Hyper-V, 16 cores, Host Windows 10 Так как я не использую Windows 10, у меня там нет даже VirtualBox, потому устанавливаю его спокойно и копирую виртуальную машину, в общем все без проблем. Вот и результаты, почему не скриншоты? Просто сфотографировать быстрее и проще, оптимизация рабочего процесса это называется. VirtualBox Hyper-V, 8 cores, Host Windows 10 VirtualBox KVM, 16 cores, Host Windows 10 VirtualBox KVM, 8 cores, Host Windows 10 -LinuxУвы, но у меня не установился VirtualBox в операционной системе Xubuntu 22.04.1, потому тестов не будет когда в качестве основной ОС (host) выступает Linux.В чем же проблема? Да без понятия, я просто пытаюсь установить VirtualBox, а центр приложений исчезает в процессе установки, сам VirtualBox при этом не установился: Конечно же я попытался еще раз установить приложение, но это все бесполезно...Может быть нужно было подключить доступ к сети интернет, и тогда-то оно насосало бы зависимостей возможно недостающих, но я зарекся подключать Linux дистрибутивы к мобильному интернету, да, широкополосный доступ к интернету есть далеко не везде... И как всегда "порадовал" интерфейс Xfce, неужели разработчикам этого маразма удобно ловить пиксели, чтобы растянуть изначально маленькое и абсолютно неинформативное при стандартных размерах окошко? Я наверное только с 10 раза смог навести курсор на границу, чтобы растянуть окошко, и так с каждой стороны ибо уголок просто невозможно подцепить для растяжения сразу в обе стороны...Разработчики интерфейса Xfce, вы что курите? Или может быть нюхаете? Как такой недоработанный интерфейс можно вообще показывать людям? Вам не стыдно за то что пользователям приходится мучиться с таким интерфейсом? Извините, но я не собираюсь плясать над бубном, чтобы установить VirtualBox ради тестов в среде Linux, я уже и не надеюсь, но может быть разработчики наконец адекватно родят такие базовые вещи как "установка и запуск приложений", и чтобы такой базовый функционал работал как минимум не хуже, чем в Windows XP хотя бы...И да, обращение всем "умникам" которые возможно захотят меня упрекнуть, мол я не подключил мобильный интернет дистрибутиву Linux и не начал плясать над бубном, чтобы установить VirtualBox... Вы знаете какой дорогой вам идти, не заставляйте меня делать неприличные намёки.Я скачал автономный установочный пакет приложения ".DEB" подходящий под установленный дистрибутив Linux, понимаете суть? Автономный, установочный пакет ".DEB"... И я не могу этот автономный пакет установить в автономной среде! Почему я не могу его установить как любой другой установочный пакет ".exe" в операционной системе Windows?! Разве эти проблемы забота конечного пользователя?Почему такой базовый функционал, как установка приложения из автономного установочного пакета не работает попросту в 2023 году при использовании дистрибутивов Linux без доступа к интернету?!Впрочем, ладно, статья не про Linux дистрибутивы...------РезультатыКонечно, я планировал протестировать работу виртуальной машины не только в среде Windows 7/10, но и в среде Linux (дистрибутив Xubuntu 22.04.1), но так получилось, что не получилось с Linux дистрибутивом, впрочем, ничего нового для меня, посмотрим на результаты в системах которые работают без проблем.А вот собственно и собранные результаты, первая таблица когда виртуальная машина запущена в Windows 7.Вторая таблица результатов когда виртуальная машина запущена в Windows 10 21H1.Уже сейчас можно заметить, что производительность виртуальной машины в среде Windows 10 заметно ниже, чем когда виртуальная машина работала в среде Windows 7, было бы интересно еще посмотреть когда виртуальная машина работает в среде Linux, но увы, не в этот раз...Конечно же в сравнении нет и не будет тестов по графической составляющей, ведь с поддержкой графических API у VirtualBox довольно скверно обстоят дела:СравнениеА теперь рассмотрим подробнее результаты, начнем с CPU Queen, результаты без виртуальных машин примерно идентичны между Windows 7/10.Другое дело виртуальные машины, производительность в данном тесте значительно снизилась, но машина работающая под управлением Windows 7 имеет более высокую производительность, чем под управлением Windows 10.Особенно заметен разрыв в пользу Windows 7 при отключении HT в настройках AIDA64, и на этот счет у меня есть догадка, Windows 7 паркует потоки когда они не использованы, тем самым достигает максимальную производительность ядер, а Windows 10 размазывает работу по потокам даже когда это не нужно, от чего ресурсы ядер "размазались" и это негативно сказалось на производительности внутри виртуальной машины когда гостевая ОС не использует потоки.В данном случае однозначно более высокую производительность имеет виртуальная машина запущенная в среде Windows 7.А еще Hyper-V слегка отстал в плане производительности от KVM, но один раз и KVM отстал от Hyper-V, вероятно вышла погрешность в минус, но это не точно.Далее CPU PhotoWorxx, данный тест крайне зависит от скорости работы с ОЗУ и кэшами, он больше отражает не скорость ядер, а скорость работы кэша и памяти в системе.И снова виртуальная машина запущенная в среде Windows 10 имеет заметно меньшую производительность чем машина запущенная в среде Windows 7.Но в целом падение производительности небольшое относительно теста запущенного в главной системе, с этой задачей виртуальные машины хорошо справились, учитывая что тест зависит от скорости ОЗУ, то с памятью виртуальные машины работают хорошо.Еще можно приметить что Hyper-V немного отстал от KVM в плане производительности, но совсем немного.Переходим к ZLib, и снова производительность виртуальной машины работающей в среде Windows 10 ниже чем в среде Windows 7, причем весьма ощутимо, разница порой достигает десятка процентов в пользу Windows 7.KVM при этом слегка быстрее чем Hyper-V в целом.Вот и подошли к шифрованию, тест CPU AES, в очередной раз виртуальная машина в среде Windows 10 показывает заметно худшие результаты, по сравнению с машиной в среде Windows 7, в любом случае до уровня производительности главной ОС очень далеко.Причем KVM показывает значительно более низкую производительность чем Hyper-V в данной задаче.Дальше CPU SHA3, раньше в AIDA64 (до версии 5.75) был тест CPU Hash, и в этом тесте Intel ну совсем никак не мог конкурировать с AMD Ryzen, после чего данный тест удалили и заменили тестом CPU SHA3, который уже более лоялен к ЦП от Intel, такой вот небольшой, и некрасивый кусочек истории AIDA64, когда внезапно ставший "неугодным" тест удаляют, и заменяют "правильным"...Для приличия могли оставить старый тест и просто добавить новый, но разработчики AIDA64 при выходе AMD Ryzen на рынок решили сразу же вырезать "неугодный" тест и заменить "правильным", некрасиво так поступать, очень некрасиво.Перейдем к CPU SHA3, виртуальная машина в среде Windows 7 показала заметно лучшую производительность по сравнению с машиной работающей в среде Windows 10, ничего нового.Производительность в виртуальной машине хоть и ниже чем в главной ОС, но не значительно, с этой задачей виртуальная машина справилась отлично.KVM и Hyper-V показывают неоднозначную разницу между собой, но скорее в пользу KVM.Переходим к производительности FPU блоков, для справки, FPU это не ядро, это математический сопроцессор, ядра вполне прекрасно могут себя чувствовать и без FPU блоков, и даже можно не заметить отсутствие FPU блоков, например при разгоне AMD Athlon II x3 440, на частотах около 4 ГГц FPU обычно не работают, или работают с ошибками, и это вполне можно не заметить даже загрузив операционную систему, пока не будут запущенны тесты использующие FPU...Но перейдем к тестам, FPU Julia на этот раз, и сразу же можно приметить что FPU внутри виртуальной машины работают почти так же быстро, как и в главной ОС, по крайней мере если главная ОС это Windows 7, с главной ОС Windows 10 производительность заметно ниже получилась.И FPU Julia очень не любит когда выставляют "оптимальное" количество ядер в настройках виртуальной машины, в моем случае "оптимально" 8 потоков так как у процессора 16 потоков физически.В данном случае KVM работает чуть быстрее чем Hyper-V, совсем незначительно.FPU Mandel работает аналогично как и FPU Julia, машина в среде Windows 7 заметно производительнее чем в среде Windows 10, а уровень производительности не сильно ниже главной ОС, но здесь уже не так остро падает производительность при "оптимальном" количестве ядер в настройках виртуальной машины.KVM и Hyper-V практически на равных, возможно с небольшим преимуществом в пользу Hyper-V.Вот и очередное слабое место процессоров Intel, FPU SinJulia, и этот тест очень не любит когда обрезают потоки процессору, тем не менее производительность виртуальных машин близка к главной ОС в данном случае, если конечно главная ОС это Windows 7, ибо виртуальная машина запущенная в среде Windows 10 показывает заметно более низкую производительность.Виртуальная машина просто отлично справилась с этой задачей и едва ли производительность уступает главной ОС если использовать Windows 7 в качестве главной ОС, с Windows 10 все не очень хорошо вышло.Что до интерфейса виртуализации, то преимущество скорее за KVM, совсем небольшое.И последние тесты, FPU FP32 Ray-Tracing, я уже устал повторять, но Windows 10 снова облажалась...KVM и Hyper-V тоже имеют незначительную разницу между собой, сложно сказать что лучше.Теперь FPU FP64 Ray-Trace, и здесь можно заметить провал производительности в режиме 8c Hyper-V "HT OFF" при работе в среде Windows 7, и в режиме 16c Hyper-V "HT OFF" тоже провал производительности больше чем у KVM, в Windows 10 все равномерно между KVM и Hyper-V при отключении HT в настройках AIDA64, хотя это не спасает Windows 10, ибо в среде Windows 10 виртуальная машина показывает в целом меньшую производительность чем в среде Windows 7.Здесь определенно преимущество за KVM, ибо Hyper-V теряет гораздо больше производительности чем KVM при работе в среде Windows 7 если отключать HT.------ЗаключениеВ общем результаты говорят сами за себя, в среде Windows 7 виртуальная машина имеет заметно более высокую производительность, чем если запускать её в среде Windows 10, было бы интересно еще посмотреть каков уровень производительности будет в среде Linux, но увы, я не могу сделать то, что не работает попросту...Я без понятия когда Linux дистрибутивы будут пригодны для сравнительного тестирования как разные версии Windows, когда разработчики дистрибутивов наконец родят адекватную систему установки и запуска приложений, в том числе без доступа к сети интернет... Но как только разработчики дистрибутивов осилят такие базовые вещи, я с радостью начну проводить тестирование и в среде Linux.Мне важно чтобы можно было скопировать приложение на USB накопитель, и запустить его на разных ПК без установки и лишних проблем, или в крайнем случае установочный пакет который правильно будет работать на десятке разных ПК без доступа к интернету.Я сейчас пользователь, и не обязан "осилять" проблемы с установкой автономного .DEB пакета в Linux дистрибутиве, что бы кто не говорил, базовый функционал обязан работать правильно в любых условиях, и точка.Более чем за 20 лет истории дистрибутивов Linux вполне можно было родить адекватную систему установки и запуска приложений, чтобы не приходилось мучиться пытаясь установить или запустить приложения/игры, Microsoft еще со времен MS DOS смогли адекватно сделать возможности для установки и запуска приложений, что собственно и сделало популярными ОС от Microsoft, пользователи и разработчики могли без проблем распространять софт/игры всевозможными простыми и понятными способами...Очень надеюсь что однажды и разработчики дистрибутивов Linux осилят подобное, и я смогу подойти к дистрибутивам Linux как обычный пользователь, комфортно установить/запустить любое приложение/игру, без утопления в болоте зависимостей, хоть с USB накопителя, хоть с SSD в другом ПК подключенном через сеть (но без интернета) используя только проводник, прямо как в Windows я делал, запуская игры находящиеся в сети физически на другом ПК, ибо на тестовом ПК было недостаточно места чтобы локально хранить игры.Главное не постареть к тому моменту, когда Linux дистрибутивы действительно превзойдут Microsoft Windows, и будут пригодны для нормального и полноценного использования простыми пользователями...На этом пожалуй закончу.Благодарю за внимание, больше интересных статей в блоге Hard-Workshop.