Win on KVM 性能测试
总结：相比原生 Win，Win on KVM
- CPU：
- 单核性能几乎没有损失，有时甚至小胜一筹
- 多核性能：给虚拟机分配 1/3 的核显甚至能获得 2/3 的多核性能
- 内存 & L123 缓存：读写速度有明显损失，但延迟却大幅下降
- 虚拟硬盘：
- VirtIO 虚拟硬盘的多线程随机读写、单线程随机写入性能较差
- 但其他场景下反而优化低端固态硬盘性能
背景
有一段时间笔者非常迷恋 Linux，甚至考虑将主力操作系统从 windows 切换到 linux，但这就意味着我需要抛弃在 win 中使用多年的软件与生态，我的需求是：
- 办公：最好有毕竟原生体验的 Office 套件以及运行常用的聊天软件，SB脑瘫微信
- 游戏：需要流畅运行各类 3A 游戏
但这需求一列，就几乎与 linux 无缘。我最后的挣扎是在 Linux 使用 KVM 运行一个 windows，实现生态融合。大体思路：
- KVM 运行一个 win 虚拟机，跟随我的系统一起启动
- 使用 RDP 远程连接到 win 虚拟机，
- 对 windows，RDP 是效率最高的远程桌面，同时
- RDP 支持剪切板同步、文件拷贝
至此，通过极少的配置就可获得近乎原生的办公体验。但对于游戏，情况就更加复杂。我不希望以双系统的形式满足游戏需求，这样我还不如用 Win 做主力系统然后安装 linux 虚拟机。所以我的选择是 GPU 直通，具体来说
- 动态地从宿主机解绑显卡直通给 win 虚拟机
- 当 win 虚拟机关闭时，将显卡重新绑定到宿主机
- 使用 LookingGlass 将虚拟机图形输出到宿主机，且将对宿主机的键鼠操作重定向到虚拟机
这套方案的优势：
- 无需重启系统
- 不打游戏时宿主机也可享用高性能 GPU
- 只需要 1 套显示器、键鼠
但这套方案的前提条件是：
- 推荐使用 2 块显卡，但最少只需要 1 块显卡
- 毕竟宿主机、虚拟机都需要图形输出，比较省钱的组合是亮机卡+高性能卡或者核显+高性能卡
- 如果真的只有 1 块显卡，例如在笔记本上实现该方案，也勉强能用
- 虚拟机不会造成游戏性能下降
所以就先测测 Win on KVM 的理论性能。这里只测量 CPU、内存、硬盘的性能，显卡性能、游戏真实性能还未测量。
测试平台
物理机器：惠普 暗影精灵 6Plus
- CPU：i7-10750H 6C12T 没错我就是免费升级 10850 前入手的倒霉蛋
其他参数不占主导因素其实是我搞忘了，省略不计
Linux 系统：Ubuntu 22.04 LTS
虚拟机分配硬件参数：
- CPU：2C4T 其他参数复制宿主
- 内存：8GB
- 硬盘：40G VirtIO 虚拟硬盘，其他参数保持默认
测试软件：
- CPU：
- CPU-z
- Geekbench 6
- 内存：AIDA 64
- 硬盘：CrystalDiskMark 8
测试结果
CPU 性能
Geekbench 6：
左侧：原生 Windows 测试
右侧：Win on KVM
CPU-Z
-
原生
-
on KVM
总结：
- 单核性能：几乎相同，甚至虚拟化后还小胜一筹
- 多核性能：考虑到给虚拟机分配的是 2C4T CPU，朴素的想法是多核性能是就是原来的 1/3，但测试结果却显示虚拟机多核性能大概是原来的 2/3，衰减的很少
- 所以 KVM 的 CPU 效率其实非常高，几乎没有性能损失
内存 & L123 缓存跑分
原生 win：
win on kvm：
Win on KVM 相比原生 win
- 内存、L123 读写、拷贝性能有所衰减
- 但读写延迟大大降低
- 低延迟或许利好 FPS 游戏？
硬盘
注：测试使用的固态硬盘是一块杂牌固态，无缓存 QLC 颗粒 1T，请不要期待它有多强的性能
原生 win：
Win on KVM：
虚拟化后相比原生系统
- 顺序读写爆杀原生，毕竟虚拟硬盘默认打开了缓存，顺序读写这种简单行为的缓存命中率很高，相当于 Win on KVM 其实是在读写内存，自然性能强
- 单线程随机读取性能爆杀原生，直接把这块垃圾硬盘的性能提升到不属于它的高度
- 单线程随机写入性能有些许衰减
- 多线程随机读写性能衰减非常大，应该是 VirtIO 自身多线程优化差导致的