CPU vs vCPU : les principales différences

Dans la comparaison CPU vs vCPU, la principale différence réside dans le fait que le CPU existe physiquement, alors que la variante virtuelle vCPU est purement logicielle. Les deux types d’unités centrales de calcul se distinguent également en termes de performances et d’applications.

Différence n°1 : la base technique

La première différence dans l’opposition CPU vs vCPU est d’origine technique : un CPU est un matériel informatique ; on l’appelle également « processeur ». Les CPU modernes disposent généralement de plusieurs cœurs sur lesquels ils peuvent répartir les charges de travail à exécuter.

Un vCPU est une variante purement logicielle d’une unité de contrôle pour ordinateurs. Elle ne se présente pas sous une forme physique, mais fonctionne avec une unité centrale physique. Selon les besoins, plusieurs vCPU peuvent se baser sur un CPU physique classique. Un vCPU ne peut donc pas se baser sur plusieurs CPU physiques, mais il peut utiliser plusieurs cœurs d’un CPU physique.

Pour créer des vCPU et les attribuer à une machine virtuelle (VM), les hyperviseurs ont recours aux cœurs ou aux threads des processeurs physiques disponibles.

Différence n°2 : les performances

Le fait que les vCPU soient à proprement parler des sous-unités logicielles d’un CPU démontre un rapport de force clair lors de l’examen des performances : dans la comparaison CPU vs vCPU, si l’on oppose un vCPU à un CPU avec la même fréquence d’horloge (gigahertz), la variante virtualisée ne sera jamais aussi performante que son équivalent matériel. Cela s’explique notamment par le fait que la coordination du vCPU avec le CPU physique nécessite un peu de temps, notamment pour les tâches très exigeantes.

De plus, le CPU physique, avec ses cœurs et ses threads subdivisés, peut traiter directement et simultanément plusieurs instructions. Le vCPU devrait pour cela être complété par d’autres vCPU, mais cela comporte dans ce cas de légers inconvénients : avec un nombre croissant de vCPU, la tâche consistant à régler l’exécution simultanée des différents processus devient de plus en plus complexe pour le CPU responsable. Les temps d’attente qui en résultent font que le potentiel de performance du réseau de CPU virtualisés ne peut pas être exploité à 100 %.

Différence n°3 : les domaines d’application

Les CPU sont le cœur de l’ordinateur classique. Sans une puissance de calcul suffisante, les PC à la maison ou au travail ne seraient pas en mesure d’exécuter les multiples tâches qu’on lui demande, telles que l’exécution d’un jeu, le streaming ou encore le traitement d’images et de vidéos. De plus, les unités centrales physiques sont utilisées dans de nombreux autres appareils quotidiens comme les machines à café, les lave-vaisselles, les réfrigérateurs et, bien entendu, les smartphones et autres appareils mobiles.

Les vCPU prennent en charge le rôle du composant de calcul central dans les environnements virtualisés. Dans le cadre de machines virtuelles avec leur propre système d’exploitation, il est également possible de couvrir de nombreux scénarios d’utilisation. Les environnements de test et l’hébergement de serveurs ou d’applications tels que les serveurs de bases de données, le stockage Cloud ou les serveurs privés virtuels (VPS) sont particulièrement populaires. Le CPU physique sous-jacent peut donc être utilisé comme base pour plusieurs environnements virtualisés fonctionnant en parallèle pour plusieurs utilisateurs, c’est pourquoi les vCPU sont si intéressants pour les fournisseurs et les utilisateurs de services Cloud.

CPU vs. vCPU : comment fonctionne la conversion en CPU virtuels ?

Si vous souhaitez utiliser le CPU physique de votre ordinateur pour fournir des vCPU à une ou plusieurs machines virtuelles, vous pouvez plus ou moins vous baser sur la formule suivante pour la conversion :

(threads x noyaux) x CPU physique = nombre de vCPU

Par exemple, si vous avez un CPU à quatre cœurs et huit threads, vous pouvez fournir jusqu’à 32 vCPU :

(8 threads x 4 cœurs) x 1 = 32 vCPU

Vous pouvez connaître le nombre de cœurs et de threads de votre CPU en quelques étapes. Si vous utilisez un PC Windows, procédez comme suit :

1. Utilisez la combinaison de touches [Ctrl]+ [Shift] + [Esc] pour accéder au gestionnaire de tâches.
2. Affichez le menu « Performances ».
3. Dans la section « Processeur », vous trouverez les informations concernant le nombre de cœurs (« Cœurs »), de threads (« Processeurs logiques ») et de CPU physiques (« Sockets »).

Si vous utilisez un système d’exploitation Linux, vous pouvez obtenir des informations sur le processeur à l’aide du terminal et de la commande suivante :

lscpu