Компании Intel и AMD — ведущие поставщики процессоров с архитектурой x86 — уже несколько лет встраивают в свои чипы специальные технологии, чтобы сделать виртуализацию проще. Однако с ростом использования виртуализации, как в центрах обработки данных, так и в настольных ПК, производители чипов стремятся еще больше расширить эти возможности.

В ближайшие месяцы пользователи могут ожидать появления новых подробностей о том, как Intel и AMD увеличивают возможности виртуализации процедур ввода и вывода, а также улучшают использование памяти в физическом и виртуальном окружении.

Джим Мак-Грегор, директор по исследованиям аналитической компании In-Stat, говорит, что Intel и AMD сделали серьезные инвестиции в технологию виртуализации после перехода на многоядерные процессоры. Теперь проблема состоит в том, как справляться с остальной системой по мере того, как виртуализация выходит далеко за пределы своего начального предназначения — инструмента для консолидации серверов.

“Следующий шаг — виртуализация остальных частей системы — будет еще сложнее, — считает Мак-Грегор. — Когда вы говорите об остальных частях системы, то вы должны иметь в виду специальные память, ввод-вывод и устройства хранения. Многие хотят приобрести индивидуальные серверы, которые предназначены для конкретных ресурсов или конкретных приложений, и попытаться весь шкаф серверов заменить одним. Однако мы должны иметь возможность разделить их, чтобы быть уверенными в том, что данные будут надежно защищены и обеспечена безопасность между разделами системы”.

То, что компаниям предстоит сделать сейчас, — это найти оптимальный путь для разделения остальной части системы. Для Intel и AMD это означает не только улучшение того, как их процессоры могут распределять память, но и создание путей для виртуализации ввода и вывода в системах. Добавляя такие функции виртуализации, Intel и AMD также проектируют системы на одном чипе, прежде решавших задачи с помощью ПО, а теперь выводящих их решение на уровень оборудования.

За несколько дней до выставки Vmworld в сентябре компания Intel впервые показала, что она собирается делать с виртуализацией в своих новых процессорах и чипсетах для многопроцессорных серверных систем.

Эти чипы Intel под кодовым названием Dunnington теперь называются серией Xeon 7400, они включают технологию виртуализации Flex Migration, которая создана для того, чтобы работать с VMware Vmotion, и позволяют виртуальным машинам перемещаться между тремя поколениями процессоров и чипсетов, включая будущие чипы, основанные на новой микроархитектуре Nehalem.

Кроме того, представители Intel говорят о возможностях виртуализации, которые будут присутствовать в архитектуре Nehalem. Эти расширения включают в себя технологию под названием Extended Page Tables, которая должна помочь увеличить производительность работы с памятью, когда придет время создания виртуальных машин.

Intel Extended Page Tables (EPT) напоминает технологию, которую компания AMD продвигает со своим четырехъядерным процессором Opteron под названием “гнездовые табличные страницы”, или Rapid Virtualization indexing (быстрое индексирование виртуализации).

В традиционном оборудовании процессор дает возможность распределить виртуальную память в физической внутри системы. А вот в виртуальном окружении гипервизор — программа, делающая виртуализацию возможной, — образует еще один слой виртуальной памяти. Гнездовые табличные страницы AMD и Intel ЕРТ позволяют создать своеобразный ящик вокруг гипервизора, который поможет гостевой ОС угнездиться в этом пространстве и зафиксировать память. Благодаря всему этому переключения между гостевыми операционными системами можно сделать гораздо быстрее, а также повысить производительность, в результате чего виртуальные машины смогут более быстро перемещаться между различными частями оборудования.

Маргарет Льюис, директор AMD по коммерческому ПО, рассказала eWeek о том, что ее компания пытается сделать с виртуализацией: взять некоторые более сложные задачи, которые должно было выполнять ПО, такие, например, как выделение памяти, и переместить их реализацию на уровень оборудования. Такой тип дизайна чипов, по словам Льюис, устраняет некоторые сложности, а также необходимость контроля и наложения штрафов, связанных с виртуализацией серверов и созданием виртуального окружения.

“Работа с памятью — это всегда недешево, если вы делаете это на уровне ПО, — подчеркивает Льюис. — Чем больше у нас будет возможностей для распределения оперативной памяти между различными виртуальными машинами, тем легче будет развернуть приложения на виртуальных машинах”.

Следующим шагом для Intel и AMD становится виртуализация ввода-вывода. Когда AMD запустит в 2009 г. новую серверную платформу, в нее будет включена технология под названием IOMMU (I/O Memory Management Unit — элемент управления памятью при вводе и выводе), которая даст возможность виртуализовать трафик ввода-вывода. В то же время компания Intel в архитектуре Nehalem реализует технологию под названием VTD, распределяющую ресурсы ввода-вывода для виртуальных машин. Это позволит департаменту ИТ выделять определенные устройства ввода-вывода виртуальным машинам.

На выставке Vmworld Дуг Фишер, вице-президент и генеральный менеджер подразделения ПО компании Intel, сказал, что пользователям важно не только то, как Intel может ускорить виртуализацию с помощью своих чипов, но и то, что компания может предложить через наборы чипов и сетевых функций, таких как возможность лучше распределять память и устройства ввода-вывода.

“Пользователи не хотят брать платформу, которая базируется на одной функции, — подчеркнул Фишер. — Они вкладывают средства в эту систему и смотрят на то, что мы делаем в комплексе и как мы можем обеспечить производительность и надежность во всей системе, чтобы удовлетворить все их запросы”.