4）I/O：芯片/硬件厂商的共同困境

    CPU和VMM内存管理只是问题的一部分。对于硬件厂商来说，下一个巨大挑战是要改善共享I/O设备的内存交互和安全性。可能最艰巨的任务会落在I/O硬件厂商身上，需要开发可以在多个VM之间共享存取通道的设备。当前的存储、网络和图形卡等设备都只能向OS提供单一接口界面。这意味着，对于具有多个VM的系统来说，只有通过软件方法来处理IRQ中断、内存和记时器功能，除非I/O硬件可以支持多个功能性接口。

    从处理器的角度来看，挑战在于要为共享设备开发处理器级的架构。目前，AMD和Intel已经制定了非常相似的规划，已在06年春季公布，并得到了虚拟化厂商的支持。
 
    在这方面，AMD可能率先推出IOMMU（I/O memory mapping unit ，I/O内存映射单元）技术，可以提供额外的指令来支持硬件虚拟化。相应的新特性可以改进DMA(direct memory access，直接内存读取)映射和硬件设备的访问，取代当前的图形寻址机制，支持VM对设备的直接控制，同时在VM中可以直接访问相应用户的I/O。

    Intel的VT-d(Virtualization Technology for Directed I/O，定向I/O虚拟化技术)标准也非常关注直接设备访问和内存保护的问题。跟IOMMU相似，VT-d提供了在多个VM和I/O设备之间进行直接通信的架构。

    不过，就目前来说，这些对于推动虚拟化应用还是有名无实，因为I/O虚拟化本身还在探讨中。当前的I/O设备还不能管理共享VM对硬件资源的访问。实际上，现在连通过PCI总线来实现设备共享的合适标准还没有。可能需要经过2－4年，普遍的、基于设备的I/O硬件虚拟化解决方案才会出现。到那时，虚拟化厂商需要提供一个提取层，来支持对存储、网络和其他设备的共享访问。

    总的来说，2006年，虚拟化象旋风一样席卷全球IT市场。特别是在Intel和AMD在各自新推出的x86处理器中内置了虚拟化功能，更是为X86平台虚拟化的广泛普及铺平了道路。我们认为AMD的虚拟化策略可能比Intel的更具潜力。未来微软和XEN开源厂商推出的基于hypervisor的虚拟化产品都会建立在这种芯片辅助技术之上，但VMware仍会继续支持没有芯片辅助的老系统。