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Windows Server 2025 在 ARM 架构上表现更佳

在一次对 Windows Server 2025 的测试中,比较了在高端英特尔酷睿 i9 (x64) 系统和骁龙 X Elite (ARM64) 系统上运行虚拟机的性能。结果显示,ARM64 架构在处理典型的服务器任务时,展现出更稳定和低延迟的性能。尽管 x64 在峰值吞吐量上仍有优势,但 ARM 架构提供的持续稳定性能使其在延迟敏感的虚拟化环境中更具吸引力。然而,由于微软目前对 ARM 服务器的支持有限,并且缺乏嵌套虚拟化等关键功能,x64 在教学和某些企业环境中仍是更实用的选择。

初步观察:ARM 感觉更快

为了更新 Windows Server 教材,我在两套不同的高端系统上部署了相同的 Windows Server 2025 虚拟机环境:

  • 英特尔系统: 在 14 代酷睿 i9 (x64) 主机上运行 x64 虚拟机。
  • 骁龙系统: 在骁龙 X Elite (ARM64) 主机上运行 ARM64 虚拟机。

尽管虚拟机配置(内存、虚拟处理器)相同,但一个显著的区别很快就显现出来:ARM 系统上的 一切都感觉快得多。包括活动目录(Active Directory)在内的服务启动更快,管理控制台响应更迅速,教材中的动手任务完成时间也更短。

性能差异的核心:稳定压倒一切

优秀的 IT 管理员都明白,工作负载类型是决定性能的关键。典型的 Windows Server 服务,如 Active Directory、DNS、IIS 和文件服务,其特点是:

  • 线程密集型。
  • 频繁但微小的 CPU 和 I/O 操作。
  • 延迟和上下文切换 非常敏感。

这意味着这些服务在性能持续稳定的系统上运行得最好。这恰恰解释了骁龙系统为何表现更佳。

  • ARM 架构 (骁龙): 追求 稳定、持续的性能输出,而不是极高的瞬时频率。这种方式减少了性能波动。
  • x64 架构 (英特尔): 倾向于通过快速提升频率来获得卓越的峰值性能,但这也会在持续或混合负载下引入 更多的可变性

在虚拟化环境中,这种差异尤为重要。Hyper-V 本质上是一个硬件调度器。如果底层硬件的执行时间更可预测,Hyper-V 就能做出更一致的调度决策,从而让虚拟机及其内部服务受益。

用数据说话:性能监视器测试

为了验证体感上的差异,我使用了性能监视器来观察系统在负载下的表现。

在骁龙系统上:

  • % Processor Time(处理器时间百分比)的波动 远小于 英特尔系统。
  • Processor Queue Length(处理器队列长度)始终保持为零
  • CPU Wait Time Per Dispatch(CPU 调度等待时间)平坦且一致

相比之下,英特尔系统在这些指标上都表现出明显的波动和峰值。这证实了 ARM 架构在处理虚拟化负载时具有 更强的稳定性和可预测性

实际应用测试:服务响应速度

我进一步使用 PowerShell 的 Measure-Command 命令测试了各项服务的实际响应时间。测试涵盖了:

  • IIS 网页服务器: 访问本地主机 1000 次。
  • DNS: 解析域名。
  • Active Directory: 查询用户。
  • 文件 I/O: 创建、读取和删除 2000 个小文件。

在每一项测试中,骁龙系统都得出了 高度一致且可重复 的计时结果。而英特尔系统的结果则波动较大,虽然偶尔能超过 ARM,但总体上落后。在整体表现上,骁龙系统是明显的赢家

结论与展望

这些测试结果共同指向一个核心结论:对于典型的、对延迟敏感的 Windows Server 工作负载,持续的稳定性比原始的峰值速度更重要

在这种背景下,ARM64 架构显得极具吸引力。它已经在云环境中被广泛应用,例如微软 Azure 和亚马逊 AWS 的新增虚拟机实例中有相当大比例是 ARM64。这表明其在成本效益和性能上的优势。

然而,目前在企业和教学环境中推广 ARM 还存在障碍:

  • 官方支持有限: 微软尚未完全支持 Windows Server on ARM64。
  • 功能缺失: 目前 ARM64 上的 Hyper-V 不支持嵌套虚拟化。这个功能对于需要可复现性的教学实验至关重要。

因此,尽管 ARM 在服务器领域的未来潜力巨大,但就目前而言,x64 仍然是教学和许多企业部署中更实际的选择。