虚拟机 CPU 是什么？

当你为虚拟机分配 CPU 核心时，你实际上是在告诉 虚拟机监视器，VirtualBox，可以让你虚拟机中的操作系统使用 宿主机（你正在运行的电脑）的多少个物理 CPU 核心。

virtualbox 处理器数量
（图片来源网络，侵删）
  • 宿主机: 你的物理电脑，拥有真实的 CPU、内存、硬盘等。
  • 虚拟机: 在宿主机上运行的一个模拟的电脑系统。
  • 虚拟机监视器: VirtualBox 这个软件本身，它负责在宿主机和虚拟机之间协调资源。

如何在 VirtualBox 中设置处理器数量？

设置非常简单,前提是你的虚拟机已经安装并运行着操作系统。

  1. 关闭虚拟机： 在进行任何硬件更改之前，必须先关闭虚拟机，无法在虚拟机运行时修改处理器数量。
  2. 打开设置： 在 VirtualBox 主界面中，选中你想要设置的虚拟机，然后点击“设置”按钮。
  3. 导航到系统设置： 在设置窗口中，切换到“系统”选项卡。
  4. 处理器配置：
    • 在“系统”选项卡的左侧，选择“处理器”。
    • 在右侧,你会看到一个名为“处理器”的滑动条，以及一个显示“处理器核心： [数字]”的标签。
    • 拖动滑动条,或者直接在输入框中输入你想要分配给虚拟机的核心数量。

如何确定分配多少个 CPU 核心数合适？

这是一个关键问题,分配太少会影响虚拟机性能，分配太多则会影响宿主机性能，以下是几个指导原则：

考虑你的宿主机 CPU

查看你的宿主机有多少个 CPU 核心。

  • Windows: 打开任务管理器，切换到“性能”选项卡，查看“CPU”部分。
  • macOS: 点击左上角苹果菜单 -> “关于本机” -> “系统报告” -> “硬件” -> “处理器”。
  • Linux: 打开终端，输入 lscpu 命令。

核心原则：永远不要将虚拟机的 CPU 核心数设置为超过宿主机物理核心总数的数量。 如果你的电脑是 8 核 CPU，那么虚拟机最多可以分配 8 个核心。

virtualbox 处理器数量
（图片来源网络，侵删）

根据虚拟机的用途分配

  • 轻度使用（上网、办公、编程）：

    • 分配 1 - 2 个核心 通常就足够了，运行一个 Windows 虚拟机来使用特定软件，或者一个 Linux 虚拟机进行轻量级开发。
    • 这样可以为宿主机留出足够的资源,保证你同时使用宿主机和虚拟机时都不会感到卡顿。

  • 中度使用（编译代码、运行小型服务器、图形设计）：

    • 分配 2 - 4 个核心。
    • 编译代码（如 npm install, make, mvn install）或运行一个 Web 服务器（如 Apache, Nginx）时，更多的核心可以显著缩短任务时间。

  • 重度使用（游戏、视频剪辑、大型数据库、机器学习）：

    • 分配 4 个或更多核心，但要谨慎。
    • 这些任务对 CPU 要求极高，你需要确保宿主机本身也拥有非常强大的 CPU（16 核或更多），并且不会被其他任务占用。
    • 对于游戏,还需要考虑 GPU Passthrough（显卡直通）技术，这超出了 CPU 分配的范畴，但对游戏性能至关重要。

考虑宿主机的负载

这是最重要的原则之一。你需要在虚拟机和宿主机之间找到一个平衡点。

  • 如果你在使用宿主机时，发现它变得非常卡顿（视频播放掉帧、网页反应迟钝），可能是分配给虚拟机的 CPU 核心太多了。
  • 反过来，如果你在虚拟机中感觉非常卡顿，而宿主机资源还很空闲（任务管理器显示 CPU 使用率不高），可以考虑给虚拟机增加一个核心。

常见问题与注意事项

分配超过宿主机核心数会怎样？

VirtualBox 通常不会允许你设置超过宿主机物理核心数的数量，如果你强行通过配置文件修改，虚拟机可能会启动失败、运行不稳定或出现严重性能问题。

为什么我分配了 4 个核心，但虚拟机里只看到 2 个？

这很正常,你分配的是“虚拟 CPU 核心”（vCPU），而不是物理核心，虚拟机操作系统会报告它有多少个可用的处理器，这通常由虚拟机的 BIOS/EFI 设置和操作系统本身决定，不是 VirtualBox 的 bug。

CPU 和内存的权衡

CPU 和内存是虚拟机最重要的两个资源，它们通常是相互关联的。

  • CPU 多，内存少： 虚拟机可能会因为内存不足而频繁使用“虚拟内存”（硬盘空间），导致整体系统变慢，CPU 也被浪费在等待磁盘 I/O 上。
  • 内存多，CPU 少： 内存再多，CPU 处理能力不足，瓶颈依然在 CPU。
  • 最佳实践： 在分配 CPU 的同时，确保为虚拟机分配了适量的内存，一个常见的经验法则是，为每 1-2 个 vCPU 分配至少 2-4 GB 的内存。

超线程技术

如果你的 CPU 支持 超线程（Intel）或 同步多线程（AMD），操作系统会将其识别为更多的逻辑核心，一个 4 核 8 线程的 CPU，在操作系统里会显示为 8 个逻辑核心。

  • 你可以安全地将虚拟机的 CPU 核心数设置为 8，因为这些逻辑核心共享物理核心的资源。
  • 通常认为将虚拟机核心数设置为 物理核心数（4）会比设置为逻辑核心数（8）获得更好的性能和稳定性，除非你有非常重的多任务处理需求。

总结与快速参考

场景 推荐分配数量 说明
轻度使用 (上网、办公) 1 - 2 保证宿主机流畅，日常够用。
中度使用 (开发、小型服务器) 2 - 4 显著提升编译、服务响应速度。
重度使用 (游戏、视频渲染) 4+ 需要强大的宿主机硬件，谨慎分配。
服务器/后台任务 根据负载动态调整 如果是长期运行的服务器，可以分配更多核心，但需监控宿主机负载。

最终建议： 从一个较小的数量（如 1 或 2 个核心）开始，然后根据你在虚拟机和宿主机上的实际体验，逐步增加或减少，直到找到最适合你工作负载的“甜蜜点”。