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Prozessorwahl für Edge-Virtualisierung: RISC oder CISC?

RISC und CISC sind Prozessorarchitekturen mit unterschiedlichen Vor- und Nachteilen, was die Edge-Virtualisierung angeht. RISC-Prozessoren senken den Energiebedarf.

Da sich die Rechenleistung aus traditionellen Rechenzentren herausbewegt und in Richtung Edge wandert, muss sich auch die Virtualisierung bewegen. Edge-Computing bringt allerdings ganz eigene Herausforderungen für die Virtualisierungen mit sich. Am Edge findet man viele der gewohnten Eigenschaften nicht, die universell einsetzbare Enterprise-Server mit High-End-Prozessoren bieten.

Stattdessen beherrschen zweckbestimmte Geräte wie IoT-Sensoren das Bild, die oft nur wenige Edge-Server fleißig mit Daten versorgen. Die Leistungsanforderungen am Edge verlangen oft nach Prozessoren mit bewährt reduzierten Befehlssätzen, wie sie etwa Advanced RISC Machines (ARM) mit sich bringen.

Damit eine Virtualisierung auch den Edge umfassen kann, müssen die Hypervisoren solche RISC-Architekturen (Reduced Instruction Set Computing) unterstützen. Bei VMware findet man bereits erste Spuren solchen Supports, was mit Blick auf die bestehende Entwicklung von ESXi auf ARM-Architekturen auch kaum überraschen kann.

RISC-Architekturen wie die ARM-Prozessorarchitektur sind für eine Virtualisierung nicht von zentraler Bedeutung. Allerdings ist die Art und Weise, wie Unternehmen diese Prozessoren einsetzen, ein zu berücksichtigendes Kriterium bei der Virtualisierung in Edge-Umgebungen.

CISC oder RISC – die Unterschiede

Oftmals werden Prozessoren, die Verwendung in Servern und PC-artigen Systemen finden, der Klasse der CISC-Prozessoren (Complex Instruction Set Computing) zugeordnet. Solche Prozessoren verfügen über einen uneingeschränkten Funktionsumfang und unterstützen mächtige Features wie Multi-Threaded Instruction Pipelines zur Leistungssteigerung.

Fähigkeit bedeutet allerdings Komplexität. High-End-CISC-Prozessoren können Hunderte von Millionen von Transistoren enthalten, die jeweils zum Energieverbrauch des Prozessors beitragen. Ergebnis dessen ist mitunter eine mittelmäßige Leistung für bestimmte Aufgaben. Dies liegt schon alleine an den kaum vermeidbaren Latenzen, dir durch die Komplexität des CISC-Prozessors bedingt sind. Hypervisoren sind für die Nutzung mit CISC-Prozessoren entwickelt. Aus diesem Grund funktionieren derartige Prozessoren bei der Implementierung von Virtualisierung in den meisten Umgebungen ganz hervorragend.

Einfache oder auf einen eingegrenzten Zweck ausgerichtete Rechnerplattformen verschwenden allerdings manchmal die Vielseitigkeit sowie den Befehls- und Funktionsumfang von CISC-Prozessoren. Im Unterschied dazu sind RISC-Prozessoren einfach. Durch das Wegfallen der Unterstützung für externe Befehle und Funktionen können Chiphersteller die Anzahl der Transistoren im Prozessor erheblich reduzieren. Damit steigt die Leistung bei gleichzeitiger Reduktion des Energieverbrauchs des Prozessors.

Virtualisierung am Edge

Sie können durchaus einige wenige CISC-Server einsetzen, um Edge-Daten zu sammeln und zu verarbeiten. Deutlich nützlicher werden aber in der Regel dedizierte Appliances wie Netzwerk- und Sicherheitsausstattung oder größere IoT-Deployments sein. Jedes IoT-Gerät funktioniert wie ein einzelner Computer, der oftmals mit niedriger Batteriespannung arbeitet und nur begrenzt mit Software ausgestattet ist, die für Betrieb und Wartung des IoT-Geräts erforderlich ist. Solche Geräte erfordern daher nur selten die umfassenden Fähigkeiten eines CISC-Prozessors.

Virtualisierung am Edge kann einer Hardware-Umgebung Vielseitigkeit und ein flexibles Management bieten. Wenn Sie einen RISC-Prozessor virtualisieren können, kann Ihr dediziertes Gerät mit der breiteren virtualisierten Infrastruktur interagieren. Tools für die Virtualisierung können virtualisierte Appliances und IoT-Geräte erkennen und auf beide die Überwachungs- und Managementfunktionen anwenden, die die traditionelle Unternehmens-IT in der Regel verwendet.

Die Virtualisierung von RISC-Prozessoren beherrscht jedoch kaum ein Hypervisor bei gleichzeitiger Kompatibilitätswahrung mit älteren Hypervisoren, die auf einer CISC-Plattform bereits betrieben werden.

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