Wie AMD und Intel CPUs virtualisieren

Kriemhilde Klippstätter ist freie Autorin und Coach (SE) in München.
Noch vor Jahresende will Intel Prozessoren auf den Markt bringen, die die Virtualisierungstechnik "Vanderpool" enthalten. Mitbewerber AMD zieht mit "Pacifica"-Chips Anfang 2006 nach.

Hier lesen Sie ...

  • wie Intel mit Vanderpool die Prozessoren virtualisiert;

  • was AMDs Pacifica-Technik dem Intel-Konzept hinzufügt;

  • wie kompatibel beide Techniken zueinander sind.

Virtualisierung war bislang eine Softwareangelegenheit, sieht man einmal von den Partitionierungsoptionen der Risc-CPUs oder dem Multithreading ab. In Kürze wird das Thema aber auch von den PC-Prozessoren aufgenommen. Die Prozessorvirtualisierung wird zur Folge haben, dass mehrere Betriebssysteme auf einer Maschine zeitgleich laufen können. Damit erreicht man einen ähnlichen Effekt wie beim Multitasking, wo allerdings nur ein Betriebssystem verschiedene Programme auf dem Rechner quasi zeitgleich abarbeitet.

Der Vorteil der Virtualisierung auf Prozessorebene liegt darin, dass ein Betriebssystem ohne Zeitverzug geladen oder bei einem Schaden aus dem Rechner entfernt werden kann. Programme lassen sich von einem Betriebssystem auf ein anderes transferieren. Wird eines von Hackern oder Viren befallen, kann es gelöscht und von einer sicheren Instanz aus neu geladen werden. Betriebssysteme werden also wie Programme geladen, entfernt und gesichert. Außerdem können unterschiedliche Betriebssysteme auf eine Maschine geladen werden, so dass etwa ein Entwickler sein Programm auf verschiedenen Plattformen testen kann.

Schließlich dient die Prozessorvirtualisierung auch dazu, Maschinen besser auszunutzen: Mehrere Anwender teilen sich einen Server, und jeder glaubt, er arbeite an seinem eigenen Rechner. Stürzt seine Maschine ab, kann ihm schnell eine neue Instanz aufgespielt oder zugeteilt werden. Die anderen Teilnehmer merken von den Problemen und Aktivitäten nichts.

Ein Nachteil der neuen Technik besteht darin, dass die Rechner mit mehr Ressourcen ausgestattet sein müssen und insbesondere mehr Hauptspeicher brauchen. Dafür sind insgesamt weniger Rechner anzuschaffen. Der zweite Nachteil droht mit dem Overhead, der auch bei der Prozessorvirtualisierung entsteht und die Leistung des Rechners mindert. Je nach eingesetzter CPU, Art und Anzahl der Betriebssysteme und der Arbeitslast auf dem Rechner kann die Einbuße zwischen zehn und über 40 Prozent liegen. Dem wollen die Chiphersteller AMD und Intel mit ihren neuen Prozessortechniken begegnen.

Exkurs: Ringstruktur