Windows Server 2025 chạy tốt hơn trên ARM

• Trong so sánh Windows Server 2025 được ảo hóa, cấu hình guest ARM64 trên host ARM64 hoạt động ổn định, đồng thời cho cảm nhận phản hồi nhanh hơn ở khởi động dịch vụ, chạy console quản trị và xử lý các tác vụ thực hành
• Hai VM được cấu hình giống nhau về bộ nhớ, bộ xử lý ảo và vai trò cài đặt; trong đo đạc, hệ thống Snapdragon có biên độ dao động mức sử dụng CPU nhỏ hơn, duy trì Processor Queue Length ở mức 0 và ghi nhận giá trị CPU Wait Time Per Dispatch ổn định
• Trong các phép đo lặp lại với IIS, DNS, truy vấn Active Directory, xác thực miền và file I/O, Snapdragon X Elite gần như luôn cho ra thời gian có thể tái hiện được; Intel đôi lúc nhanh hơn ở một số lần chạy nhưng nhìn chung độ biến thiên lớn hơn
• Tác giả không quy toàn bộ khác biệt cho riêng kiến trúc CPU; cùng với đặc tính của lưu trữ, bộ nhớ, quản lý điện năng và nhiệt, độ nhất quán của độ trễ và khả năng lập lịch có thể dự đoán được mới là yếu tố quan trọng hơn với tải máy chủ ảo hóa
• Với workload đặt nặng thông lượng tối đa, x64 vẫn còn lợi thế, nhưng trong các triển khai Windows Server điển hình có nhiều tác vụ nhỏ nhạy cảm với độ trễ, sức hấp dẫn của ARM64 tăng lên; tuy vậy, nền tảng tiêu chuẩn cho đào tạo vẫn giữ x64 do ARM64 chưa hỗ trợ ảo hóa lồng nhau

---

Môi trường thử nghiệm và tiêu chí so sánh

• So sánh được thực hiện bằng cách dựng môi trường Windows Server 2025 ảo hóa trên hai hệ thống riêng biệt
  • Hệ thống Intel Core i9 thế hệ 14 chạy Windows 11, vận hành nhiều máy ảo Hyper-V
  • Hệ thống Snapdragon X Elite chạy Windows 11 on ARM cũng được cấu hình với cùng môi trường Windows Server 2025
• Do Microsoft chưa cung cấp ISO cài đặt chính thức cho Windows Server 2025 ARM trên website, bản cài đặt được tạo bằng UUP dump từ image dựa trên máy chủ cập nhật của Microsoft
• Hai VM Hyper-V được thiết lập giống nhau về bộ nhớ, bộ xử lý ảo và vai trò cài đặt
  • Snapdragon X Elite: ARM64 guest on ARM64 host
  • Intel Core i9: x64 guest on x64 host

Quan sát ban đầu và phạm vi diễn giải

• Môi trường Windows Server 2025 trên hệ thống ARM hoạt động ổn định, bình thường, và cho cảm giác nhanh hơn tổng thể ở mức có thể dùng thực tế
  • Khởi động dịch vụ nhanh hơn
  • Mở console quản trị nhanh hơn
  • Rút ngắn thời gian thực hiện các tác vụ thực hành để viết giáo trình
• Tuy vậy, tác giả không khẳng định chênh lệch hiệu năng là kết quả chỉ của riêng kiến trúc CPU
  • Lưu trữ, bộ nhớ, quản lý điện năng và đặc tính nhiệt cũng có thể ảnh hưởng đến kết quả
  • Thay vì kết luận “ARM nhanh hơn”, cần diễn giải theo đặc tính của toàn bộ hệ thống
• Tải dịch vụ điển hình của Windows Server có xu hướng nặng về thread, tập trung vào các tác vụ CPU và I/O nhỏ nhưng thường xuyên
  • Bao gồm Active Directory, DNS, DHCP, IIS, dịch vụ file SMB/NFS/DFS, Print Services, Certificate Services, Remote Desktop Services, Routing and Remote Access, NPS, v.v.
  • Nhóm tác vụ này nhạy với độ trễ và chuyển ngữ cảnh, nên hiệu năng ổn định liên tục mang lại lợi ích rõ rệt

Quan sát về khác biệt hiệu năng

• Hệ thống ARM dòng Snapdragon có xu hướng mang lại hiệu năng duy trì và ổn định hơn là theo đuổi xung boost cực cao
• CPU Intel hiện đại có thể đạt hiệu năng đỉnh cao hơn nhờ tăng tốc tần số và throttling động
  • Đổi lại, dưới tải kéo dài hoặc tải hỗn hợp, độ biến thiên trong lập lịch và độ trễ có thể tăng lên
• Trong môi trường ảo hóa, mức biến thiên này trở nên quan trọng hơn
  • Hypervisor như Hyper-V về thực chất đóng vai trò bộ lập lịch phần cứng
  • Thời điểm thực thi ở phần cứng càng dễ dự đoán thì việc lập lịch của hypervisor càng cho kết quả ổn định hơn
  • Hiệu ứng đó được phản ánh vào VM và độ phản hồi của các dịch vụ bên trong VM
• Tác giả cũng nhắc đến khả năng có khác biệt ngay trong bản build Windows Server ARM64
  • Dựa trên nhiều release note tìm thấy trực tuyến, bản ARM64 có thể tránh được một số lớp tương thích legacy và sử dụng binary hiện đại, được tối ưu hơn
  • Có quan sát rằng đây có thể là một bản build gọn gàng hơn so với x64
  • Tuy nhiên không có thêm bằng chứng cụ thể về triển khai nội bộ

Đo đạc bằng Performance Monitor

• Trên hai host Windows 11, tác giả thêm các bộ đếm Performance Monitor để đo
  • \\Processor(_Total)\\% Processor Time
    • Mức sử dụng CPU trên toàn bộ lõi
  • \\System\\Processor Queue Length
    • Số thread đang chờ thời gian CPU
    • Trong trạng thái tối ưu, nên duy trì ở 0
  • \\Hyper-V Hypervisor Virtual Processor(*)\\CPU Wait Time Per Dispatch
    • Thời gian trung bình mà bộ xử lý ảo phải chờ trước khi được lên lịch trên CPU
• Sau đó tạo tải bên trong từng VM bằng PowerShell và quan sát kết quả
  • Chạy 8 vòng lặp vô hạn, mỗi vòng lặp truy vấn lặp lại 5 tiến trình đứng đầu sau khi sắp xếp kết quả Get-Process theo mức sử dụng CPU
• Kết quả đo cho thấy Snapdragon có mẫu hiệu năng bền vững và ổn định
  • Biên độ dao động của % Processor Time nhỏ hơn nhiều
  • Processor Queue Length duy trì ở 0
  • CPU Wait Time Per Dispatch cũng giữ mức phẳng và nhất quán
• Trên hệ thống Intel, độ biến thiên do boost/throttle phản ánh rõ trong các chỉ số
  • Biên độ % Processor Time lớn hơn
  • Processor Queue Length tăng vọt theo chu kỳ
  • CPU Wait Time Per Dispatch cũng xuất hiện biến động đáng kể

Đo độ phản hồi của dịch vụ

• Trong PowerShell của từng VM, tác giả dùng Measure-Command để đo thời gian các tác vụ dịch vụ phổ biến
• Thực hiện bài test với web server IIS
  • Lặp 1000 lần lệnh Invoke-WebRequest http://localhost -UseBasicParsing | Out-Null
• Các dịch vụ khác cũng được đo lặp lại theo cách tương tự
  • DNS
    • Resolve-DnsName "domainX.com" -Server 127.0.0.1 | Out-Null
  • Truy vấn Active Directory
    • Get-ADUser -Filter * -ResultSetSize 1 | Out-Null
  • Độ trễ xác thực miền
    • Test-ComputerSecureChannel -Verbose:$false
  • File I/O
    • Tạo thư mục C:\TestFiles
    • Lặp 2000 lần thao tác tạo file, ghi nội dung, đọc và xóa file
• Qua nhiều lần chạy, hệ thống Snapdragon gần như lần nào cũng cho ra thời gian nhất quán và có thể tái hiện
• Hệ thống Intel có độ chênh lệch kết quả lớn hơn
  • Một số lần chạy thậm chí nhanh hơn Snapdragon
  • Nhưng trong đa số trường hợp lại chậm hơn
• Kết luận tổng thể là Snapdragon vượt trội trong mọi bài test

Kết luận chính

• Yếu tố chung xuyên suốt các kết quả là độ nhất quán của độ trễ
• Tải Windows Server ảo hóa đòi hỏi cao ở phản hồi nhanh với các tác vụ nhỏ nhưng thường xuyên và lập lịch có thể dự đoán được
• Với workload mà thông lượng tối đa là yếu tố quan trọng nhất, hệ thống x64 vẫn có lợi thế rõ ràng
• Ngược lại, trong môi trường như triển khai Windows Server điển hình, nơi nhiều tác vụ nhỏ nhạy cảm với độ trễ cùng chạy dưới ảo hóa, thì độ nhất quán quan trọng hơn tốc độ đỉnh thuần túy
• Trong bối cảnh đó, ARM64 trở nên hấp dẫn hơn
• ARM64 đã được dùng rộng rãi trong môi trường cloud, và tác giả cũng nhắc rằng tỷ lệ hiệu năng trên chi phí của nó tốt hơn x64
• Tác giả cho rằng Microsoft cần cân nhắc tăng tỷ trọng ARM64 trong tương lai của Windows Server
  • Hiện tại Microsoft vẫn chưa hỗ trợ đầy đủ Windows Server on ARM64
  • Tuy nhiên, có số liệu cho biết 33% máy ảo Azure mới trong năm qua là ARM64, còn ở Amazon AWS là 50%

Lựa chọn nền tảng tiêu chuẩn cho đào tạo

• Môi trường thực hành cho giáo trình vẫn tiếp tục chuẩn hóa trên x64
• Lý do là cấu hình bài thực hành có bao gồm ảo hóa lồng nhau
• Do Hyper-V chưa hỗ trợ ảo hóa lồng nhau trên ARM64, ARM64 hiện chưa thể được chọn làm môi trường mặc định cho đào tạo
• Học viên vẫn có thể tự điều chỉnh cấu hình để vượt qua giới hạn này, nhưng một trong các mục tiêu của giáo trình là tính tái hiện, nên ưu tiên môi trường có thể hoạt động giống nhau theo từng bước
• Ở thời điểm hiện tại, với mục đích đào tạo, x64 vẫn là lựa chọn thực tế hơn