在很早之前,AMD和Intel就將硬件虛擬化技術融合在了自己的處理器中,并在桌面處理器宣傳中將處理器的虛擬化功能當作一個重要的賣點。而AMD將要在今年發布的9系列芯片組,唯一有一點新意的技術,也是一項為虛擬化服務的IOMMU(中文名為“輸入輸出內存管理單元”)技術。實際上無論是大型企業還是有特殊需求的人群,PC的虛擬化功能都將為他們帶來極大的好處,這也是為什么AMD和Intel如此看重硬件虛擬化的原因??梢哉f,在桌面系統純粹的平臺性能、以及常見的功能外,虛擬化領域是AMD和Intel的另一個戰場。
殊途同歸,處理a器上的虛擬化比拼
Intel的處理器虛擬技術VT實際上只是Intel Virtualization整套技術中的一環,在安騰服務器處理器上的VT技術叫做VT-i,而在普通桌面處理器上的VT技術叫做VT-x。VT-x提供了一套新指令來建立、管理和退出VM(虛擬機),就如同操作內存管理一樣。VT-x擴展了傳統的x86處理器架構,它引入了兩種操作模式:VMX root operation(根虛擬化操作)和VMX non-root operation(非根虛擬化操作),統稱為VMX操作模式。VMX root operation是VMM運行所處的模式,設計給VMM,其行為跟傳統Intel處理器的IA32架構并無特別不同。
在這一架構下,一些過去通過軟件模擬的指令現在可以通過處理器直接運行在虛擬的操作系統中,這樣不但提升了效率,同時還可以讓虛擬機模擬使用64bit操作系統。
此外,針對過去軟件虛擬化技術的不足,Intel的VT-x可以在虛擬機出現問題的時候,讓處理器有能力轉換控制器,使虛擬的操作系統在不中斷的情況下解決問題,保證了虛擬系統的穩定。
而AMD的AMD-V技術從原理上來看,基本和Intel VT-x技術的思路一致,兩者在實現手段和效果上也很類似。不過虛擬化很重要的一點就是管理虛擬操作系統的內存,而這則成為了兩家公司在處理器虛擬化技術中的差異。要知道,AMD-V技術發布的時候,AMD已經將內存控制器集成在處理器中,而Intel的VT-x技術誕生時,內存控制器還在北橋中,所以AMD-V虛擬化技術相比Intel的VT-x引入了獨特的新指令,這使得AMD-V只需要通過內存管理中心向虛擬的系統分配內存即可,而不像傳統虛擬化技術那樣復雜。這不但為虛擬機提供了更好的性能,同時可以更好地管理虛擬系統的內存。
IOMMU,讓虛擬化走向芯片組
IOMMU(Input/Output Memory Management Unit,輸入輸出內存管理單元)是AMD 9系列芯片組最新加入的功能。IOMMU的功能是管理對系統內存的設備訪問,它位于外圍設備和主機之間,將來自設備請求的地址轉換為系統內存地址,并檢查每個接入的適當權限。這主要是把設備可見的虛擬地址映射成物理地址,為服務器、桌面的I/O虛擬化提供一種安全、靈活、高性能的方案。
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