虚拟化提升服务器性能,虚拟化性能提升

虚拟化性能提升

每一代新的至强芯片都会减少虚拟机的进入(VMentry)和退出 (VMexit)操作周期，但还有一种降低硬件虚拟化资源代价的方法就是尽量避免VMexits。其中导致VMexits和VMentry的主因就是中断。由于外部中断，客户OS需要检查哪类中断享有优先权，并通过检查APIC Task Priority Register(TPR)来实现。

APIC.TPR虚拟化

英特尔早在2008年的时候就在至强7400上引入了一种外部中断的优化方案，它主要是借助英特尔的VT FlexPriority来实现。通过确认虚拟化APIC TPR推出虚拟备份，客户OS无需VMexit即可读取寄存器。

Ivy Bridge内核通过“内部”中断可以减少VMexits。虚拟化处理器需要访问APIC寄存器，而寄存器是要求VMexit的。很显然，当前的Virtual Machine Monitors 不能很好的解决此类问题，因为每个退出需要耗时2000-7000个周期，周期次数较多。解决出路是Advanced Programmable Interrupt Controller virtualization (APICv)，新的至强处理器通过微代码可以被客户OS读取到，而无需VMexit。

与此相关的，Sandy Bridge引入了对更大页面VT-d的支持，但实际上仍然会分成4KB的页面大小。Ivy Bridge在VT-d中完全能够支持大页面。

在虚拟化特性上，至强E5-2600 v2对服务器虚拟化的CPU占有率更少，性能方面接近于物理性能。此外，至强E5-2600 v2还对一些特殊的应用做了优化，比如在高性能计算方面和至强Phi之间更好的结合和应用，新扩展的指令集对于高性能计算相关的应用也特别有帮助。

另外一个很重要的改进是“FS和GS基址寄存器快速访问”，寄存器在当代的64位OS寻址系统中不需要使用(除了二进制VMM)这一点已经令我们印象颇受，但对于大批量线程的服务器工作负载的“关键优化”的承诺，使得至强E5-2600 V2更具诱惑。

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