CPU e vCPU: le principali differenze

La differenza principale nel confronto tra CPU e vCPU è che la CPU è un dispositivo fisico, mentre la sua variante virtuale vCPU si basa esclusivamente sul software. I due tipi di unità centrale di elaborazione presentano delle differenze anche in termini di prestazioni e campi di applicazione.

Prima differenza: base tecnica

La differenza determinante nel confronto tra CPU e vCPU è di natura tecnica: una CPU è un hardware per computer, meglio conosciuto come “processore”. In genere, le moderne CPU dispongono di diversi core sui quali distribuiscono i processi da eseguire.

Le vCPU sono invece una versione puramente software di un’unità di controllo per computer. Pur non esistendo fisicamente, si basano comunque su una CPU fisica. A seconda delle necessità, da una CPU classica si possono derivare più vCPU contemporaneamente. Sebbene non sia possibile che una vCPU si basi su più CPU fisiche, una vCPU può utilizzare più core di una CPU fisica.

Per creare delle vCPU e assegnarle a una macchina virtuale (VM), entrano in gioco gli hypervisor, i quali fanno riferimento ai core, cioè ai thread dei rispettivi processori fisici disponibili.

Seconda differenza: performance

In senso stretto, essendo le vCPU sottounità di una CPU basata su software, dal punto di vista delle prestazioni è garantito un chiaro equilibrio di potenza: confrontando una singola vCPU e una singola CPU con la stessa frequenza di clock (gigahertz), la variante virtualizzata non è tanto potente quanto la sua controparte hardware. Il motivo risiede in parte nel fatto che il coordinamento con la CPU fisica richiede un tempo minimo. Ciò è particolarmente evidente durante lo svolgimento di compiti molto impegnativi.

In più, la CPU fisica con i suoi core e thread suddivisi è in grado di elaborare più istruzioni e processi direttamente e contemporaneamente. Per fare ciò, la vCPU dovrebbe essere integrata con altre vCPU, acquisendo un lieve svantaggio rispetto a una CPU: con un numero crescente di vCPU, infatti, il compito di regolare l’esecuzione temporale dei vari processi diventa sempre più complesso per lo scheduler della rispettiva CPU. I tempi di attesa che ne conseguono riducono il potenziale prestazionale della rete di CPU virtualizzate al di sotto del 100%.

Terza differenza: campi d’applicazione

Le CPU sono il cuore del computer classico. Senza una potenza di calcolo sufficiente, i PC di casa o di lavoro non sarebbero in grado di svolgere attività quali giochi, streaming, editing di immagini e video o esecuzione di calcoli. Le CPU fisiche sono utilizzate anche in molti altri dispositivi di uso quotidiano come macchine da caffè, lavastoviglie, frigoriferi e, naturalmente, smartphone e altri dispositivi mobili.

Le vCPU ricoprono il ruolo di componente di calcolo centrale negli ambienti virtualizzati. Nel contesto delle macchine virtuali con il proprio sistema operativo, possono anche servire per numerosi scenari di utilizzo. In particolare, sono molto popolari gli ambienti di test e l’hosting di server o applicazioni, come i server di database, i servizi di archiviazione cloud o i Virtual Private Server (VPS). Anche in questo caso diventa chiaro che non si tratta tanto del confronto tra CPU e vCPU, quanto piuttosto dell’interazione tra potenza di calcolo fisica e virtualizzata. La CPU fisica sottostante può infatti essere utilizzata come base per molti ambienti virtualizzati che funzionano in parallelo per più utenti, fattore che rende le vCPU così interessanti sia per chi fornisce servizi cloud che per chi ne usufruisce.

CPU o vCPU? Come effettuare la conversione in CPU virtuali

Se desideri utilizzare la CPU fisica del tuo computer per distribuire delle vCPU su una o più macchine virtuali, la seguente formula ti aiuterà nella conversione:

(thread x core) x CPU fisica = numero di vCPU

Se ad esempio hai una CPU con quattro core e otto thread, puoi distribuire fino a 32 vCPU:

(8 thread x 4 core) x 1 = 32 vCPU

Sapere il numero di core e thread della tua CPU è semplicissimo. Se usi un PC Windows procedi come segue:

1. Utilizza la combinazione di tasti Ctrl + Maiusc + Esc, per aprire la Gestione attività.
2. Apri il menu “Prestazioni”.
3. Nell’elenco delle informazioni troverai i valori di core, thread (“Processori logici”) e CPU fisiche (“Processori fisici”).

Per chi utilizza un sistema operativo Linux, le informazioni relative alla CPU si trovano immettendo il seguente comando nel terminale:

lscpu