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”).

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

lscpu