x86平台的虚拟化如今可谓炙手可热。VMware、Citrix、Parallels等企业虚拟化软件受到了众多服务器厂商的热烈追捧，应用日渐广泛。但虚拟化技术除了软件之外，更需要底层的硬件的支持，硬件在虚拟化中发挥着尤为根本的作用。而以AMD等为代表的芯片厂商，在其四核芯片中都加强了对硬件虚拟化的支持。
记者独家专访了中国科学院计算技术研究所国家智能计算机研究开发中心研究员、博士生导师孙毓忠，他在计算机体系结构、高速计算机网络与虚拟机等领域都有深入的研究，目前正在开发虚拟化计算平台及其系统管理软件Rainbow项目。该项目旨在进行基于虚拟化技术的、面向Internet应用的Kernel研究。孙毓忠为记者深入剖析了硬件虚拟化的五个关键方面。
异构
在6月18日公布的最新全球超级计算机TOP500中，IBM代号为“走鹃”的超级计算机荣登榜首。值得注意的是，该款计算机采用IBMCell和AMDOpteron处理器混合式设计，并实现了性能空前的千万亿级运算。另外，在收购图形芯片厂商ATI之后，AMD近期提出了加速处理单元(APU)的概念，APU是一种异构多核心芯片加速器，集成了若干个CPU和其他专用处理器内核，也可理解为CPU+GPU。走鹃的成功与APU的提出都表明了异构计算强劲的发展态势。
隔离性
硬件虚拟化除了能够屏蔽掉硬件的复杂性，还能起到隔离的作用。“芯片厂商在支持硬件虚拟化方面，一个很重要的问题便是保持隔离性。”孙毓忠表示，“所谓隔离性，简单来说，就是通过硬件的冗余为每一个虚拟机保留一个独立的执行通道，这个通道包括独立的CPU计算资源、内存、I/O通道等。”
内存墙
在硬件虚拟化方面，为提升虚拟机与物理机之间的数据传送及翻译转换，AMD巴塞罗那使用了带标签的TLB(TranslationLook-asideBuffer，地址转换后备缓冲器)。加标签的TLB使地址空间标识符(ASID)附加于TLB项中，在多个虚拟机同时运行时或是在内存地址中切换时，可以令Hypervisor知道TLB与虚拟机之间的一一对应关系，无须刷新和重新装载，从而提高虚拟机的性能。
主频
硬件虚拟化很关心CPU提供的支持，但CPU频率会无限高吗？无限高就代表很先进吗？
“这是一个很重大的问题。从体系结构上来说，主频无限高会带来很大的问题，所以这就是为什么出现了多核的原因，频率降一点，但是个数多一点，总的效能也会上去。”孙毓忠对记者说，“在多核这方面，AMD通过体系结构的创新，而不是单纯地追求物理极限的创新，来实现计算效能的提高。在这方面，AMD是具有前瞻性的。硬件虚拟化起一个核心作用就是怎么样跟上潮流，提供更有效的硬件资源的使用方法，这种使用方法的核心就是共享和隔离。”
云计算
云计算是2008年计算领域中的热门词汇，包括Google、IBM、微软等IT巨头都有不少动作。孙毓忠也在做一个相关项目——硬件虚拟化计算平台及其系统管理软件Rainbow，这是一个融合了云计算与硬件虚拟化的计算系统。
“硬件虚拟化技术提供了一个云计算的基础架构。”孙毓忠向记者介绍该项目，“在这个架构中，任何一个客户(可能共有一百万个客户)，都有属于自己专有的独立的计算资源。系统可以给每个客户一个计算形态，这些计算形态是在Internet上分布的，这就需要计算执行环境的硬件虚拟化。这些硬件虚拟化的执行环境会映射到中间的虚拟机池，虚拟机池通过新型的虚拟化技术映射到离散的这些CPU或者机器上。从这个角度来讲，云计算的一个核心思想就是在服务器端实现集中的提供，同时要服务不同的人，也就是共享加隔离(安全、可信)。
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