Hyper-V ホストが保有する「仮想プロセッサ数」の確認方法

本記事では Hyper-V サーバが保有する「仮想プロセッサ数」の確認方法を紹介する。

下図のように、Hyper-V で仮想マシンを作成すると、「プロセッサ」の設定項目に「仮想プロセッサの数」というものが存在する。

Windows Server 2012 R2 Hyper-V 仮想プロセッサ設定画面

仮想マシンのメモリに関しては、物理メモリと１：１の関係になるため、仮想マシンに割り当てる仮想メモリの合計が物理メモリの容量を超えないように設計すればいい。しかし、仮想プロセッサはどうだろうか。

物理 CPU と仮想プロセッサの関係

「仮想プロセッサ数」の求め方について、メモリと同様に物理リソース と仮想プロセッサ が１：１の関係になると仮定した場合、以下のどちらが正しいだろうか。

例えば、２ソケット８コアという CPU を持つ Hyper-V サーバがある。

「物理ソケット ＝ 仮想プロセッサ」の場合、Hyper-V サーバは２個の仮想プロセッサを保有すると考えることができる。最大２台の仮想マシンの同時稼働が可能だ。※1

「物理コア ＝ 仮想プロセッサ」の場合、Hyper-V サーバは１６個の仮想プロセッサを保有すると考えることができる。最大１６台の仮想マシンの同時稼働が可能だ。※1

※1…CPU のオーバーコミットを行わないという前提

多くの場合は「物理コア ＝ 仮想プロセッサ」という結論が出ることだろう。そして、その結論をもってHyper-V の構築に入るかもしれないが、この２つは両方とも不正解だ。

実際は「物理コア ≠ 仮想プロセッサ」であり、「物理ソケット ≠ 仮想プロセッサ」だ。

仮想プロセッサ数の求め方

仮想プロセッサ数の求め方についてだが、以下のようになっている。

Windows Server 2012 より前は、 Windows VDI 環境を除くすべてのワークロードで１論理プロセッサ（８：１）ごとに８仮想プロセッサがサポートされていました。

たとえば、８：１の比率では、システムに合計８個の論理プロセッサがある場合、ホスト上で実行しているすべての仮想マシンに対して合計で最大６４の vCPU を割り当てることができます。

単一の仮想マシンには、サーバーに存在する論理プロセッサ数より多くの仮想プロセッサを割り当てられません。つまり、ホストが８個の論理プロセッサを搭載している場合、１台の仮想マシンに８個以上の仮想プロセッサは割り当てられません。

しかし、８台の仮想マシンで、８個の仮想プロセッサ（または、合計６４個の仮想プロセッサを超えない組み合わせ）を持つことができます。

Windows Server 2012 では、仮想プロセッサと論理プロセッサのサポート率が削除されました。

マスタリングWindows Server 2016 Hyper-V P56 より引用

つまり、Windows Server 2008 R2 以前は「１論理プロセッサ＝８仮想プロセッサ」という構成がサポートされていた。

しかし、Windows Server 2012 以降は「１論理プロセッサ ＝ ？仮想プロセッサ」である。

Windows Server 2012 Hyper-V 以降は、論理プロセッサと仮想プロセッサのサポート率が何対何なのかは、Hyper-V 構築者が調査し、決定しなければならない。

どちらにせよ、仮想プロセッサ数は論理プロセッサ数から算出する。論理プロセッサってなんぞや？の状態では仮想プロセッサの数を求めることができない。

なので、論理プロセッサとは何なのか、そして論理プロセッサ数の確認方法を下記に記す。

論理プロセッサ

一般的に、物理プロセッサをソケットと呼び、各プロセッサコアを論理プロセッサと呼びます。また、一部のプロセッサは、ハイパースレッディングをサポートしています。ハイパースレッディングは一般的に10～15%のパフォーマンスが向上します。通常、ハイパースレッディングでは、システム内の論理プロセッサの数を２倍にします。

マスタリングWindows Server 2016 Hyper-V P2 より引用

上記からわかるように、「論理プロセッサ」とは「物理コア」のことを指す。

そしてハイパースレッディングは１つのプロセッサコアを疑似的に２つに見せかける技術だ。よって、ハイパースレッディングが有効であれば論理プロセッサの数は２倍になる。

結論として、論理プロセッサ数の求め方は以下のようになる。

ハイパースレッディング「あり」の場合

ハイパースレッディング「なし」の場合

例えば、ソケット数が２、コア数が８（オクタコア）だった場合、論理プロセッサ数は１６となる。ハイパースレッディングが有効であれば論理プロセッサ数は３２だ。

論理プロセッサの確認方法

最も簡単でわかりやすいのは「タスク マネージャー」から確認する方法だろう。

下図ではソケット数が１つ、コア数が４つにも関わらず論理プロセッサ数が８つになっている。ハイパースレッディングが有効になっているからだ。

ハイパースレッディング あり

ハイパースレッディングが有効になっていないコンピュータの場合、下図のように「ソケット数×コア数＝論理プロセッサ数」になっている。

ハイパースレッディング なし

余談：確認方法②「システム情報」で確認

論理プロセッサの確認方法は他にも存在する。必要ないかもしれないが、一応記載する。

まず、ファイル名を指定して実行で「msinfo32」を実行する。

「システム情報」の「プロセッサ」に「４個のコア、８個のロジカルプロセッサ」と表示されているので、論理プロセッサの数が８だということがわかる。

ただ、システム情報だと論理プロセッサ数がコア数の２倍になっている理由が、「ソケットが２つあるから」なのか「ハイパースレッディングが有効になっているから」なのかわからない。

論理プロセッサ数を確認するだけの目的であればいいが、最終的に論理プロセッサ数から仮想プロセッサ数を導き出すうえで「ハイパースレッディングの有効/無効」は非常に重要だ。

ハイパースレッディングは論理プロセッサ数を２倍にするものの、パフォーマンスが２倍になるわけではないので、ハイパースレッディングが有効になっている状態の論理プロセッサ数を真に受けるわけにはいかないからだ。

余談：確認方法③「set NUMBER_OF_PROCESSORS」で確認

論理プロセッサの数は以下のコマンドでも確認することができる。

余談：確認方法④「wmic」で確認

以下のコマンドでは、コア数と論理プロセッサ数を確認することが出来る。

まとめ

仮想プロセッサ数の求め方を整理する。

仮想プロセッサ数を導き出すには、まずは Hyper-V サーバが保有する論理プロセッサ数を確認する必要がある。

また、ハイパースレッディングが有効になっている場合、論理プロセッサは物理コアの２倍の値になっているが、パフォーマンスは２倍ではなく１０%～15％の向上に留まることに留意する必要がある。

「１論理プロセッサ ≠ １仮想プロセッサ」であり、Windows Server 2008R2 以前は「１論理プロセッサ ＝ ８仮想プロセッサ」がサポート率として存在したが、Windows Server 2012 以降は「１論理プロセッサ = ？仮想プロセッサ」である。（少なくとも１：１以上）