¿Qué es un vCPU? - Rendimiento frente a CPU

• Una vCPU es comparable a un hilo de procesamiento.

Eso significa que, si contratas una instancia o máquina virtual con 4 vCPU, en realidad no estás contratando un servidor con 4 núcleos, sino que se está emulando un servidor de 2 núcleos, ejecutando 4 hilos de procesamiento. Sin embargo, no es una comparación del todo justa porque el rendimiento de una vCPU de 4 hilos puede ser un poco mayor que el rendimiento de un procesador de 2 cores y 4 hilos por la gestión de los hilos.

Por ejemplo, si contratas una instancia c5.large de AWS que cuenta con 2 vCPU, tu programa se ejecutará, junto con muchos otros de otras personas, en un ordenador muy potente que puede tener decenas de núcleos físicos.

La gestión entre los hilos y los núcleos físicos se hacen a través de un hipervisor, que en caso de AWS se llama Nitro. El hipervisor se encarga de la creación y gestión de las máquinas virtuales que se ejecutan en el servidor físico.

Nitro decide a qué hilos asignar tu VM en función de la cantidad de potencia de procesamiento necesaria, de forma muy similar a como lo hace un programador de tareas en un entorno de escritorio normal.

Con 2 VCPU, el peor caso es que tu aplicación se ejecute en un único núcleo porque tus dos hilos estarán en el mismo núcleo y si utilizas la máquina al 100% tus hilos pueden entrar en conflicto y causar pequeñas ralentizaciones. Sin embargo, Nitro intenta evitar esta casuística por lo que probablemente, si contratas 2 vCPU, obtendrás el 100% de rendimiento de cada hilo, sin mermas.

En resumen, para una misma CPU, si la CPU está en tu ordenador, al hacer uso de los dos hilos de un núcleo obtendrás un rendimiento total del 130%. Al contratar esa misma en forma de vCPU deberíamos obtener un rendimiento de un 200%.

Sin embargo, la velocidad de procesamiento del vCPU dependerá del hardware real en el que se está ejecutando. No es lo mismo un núcleo de un Intel E6300 del 2007 que un núcleo de un 9900K.

Las instancias más baratas suelen correr en procesadores más antiguos. Por ejemplo, las instancias T3a de AWS utilizan las CPUs AMD EPYC de alto número de núcleos, funcionan un poco más despacio, pero cuestan menos debido a que el hardware es mucho más barato por núcleo.

Fuentes:

https://www.wikiversus.com/informatica/procesadores/que-es-vcpu/