La virtualización de CPU implica una sola CPU que actúa como si fueran dos CPU independientes. En efecto, esto es como ejecutar dos computadoras separadas en una sola máquina física. Quizás la razón más común para hacer esto es ejecutar dos sistemas operativos diferentes en una máquina.
La CPU, o unidad central de procesamiento, es posiblemente el componente más importante de la computadora. Es la parte de la computadora que lleva a cabo físicamente las instrucciones de las aplicaciones que se ejecutan en la computadora. La CPU a menudo se conoce simplemente como un chip o microchip.
La forma en que la CPU interactúa con las aplicaciones está determinada por el sistema operativo de la computadora. Los sistemas operativos más conocidos son Microsoft Windows®, Mac OS® y varios sistemas de código abierto bajo el nombre de Linux. En principio, una CPU solo puede operar un sistema operativo a la vez. Es posible instalar más de un sistema en el disco duro de una computadora, pero normalmente solo se puede ejecutar uno a la vez.
El objetivo de la virtualización de CPU es hacer que una CPU funcione de la misma manera que lo harían dos CPU independientes. Una explicación muy simplificada de cómo se hace esto es que el software de virtualización está configurado de manera que él, y solo él, se comunique directamente con la CPU. Todo lo demás que sucede en la computadora pasa por el software. Luego, el software divide sus comunicaciones con el resto de la computadora como si estuviera conectado a dos CPU diferentes.
Un uso de la virtualización de CPU es permitir que dos sistemas operativos diferentes se ejecuten a la vez. Por ejemplo, una computadora Apple también podría usar la virtualización para ejecutar una versión de Windows®, lo que permite al usuario ejecutar aplicaciones exclusivas de Windows®. De manera similar, una computadora basada en Linux podría ejecutar Windows® a través de la virtualización. También es posible utilizar la virtualización de CPU para ejecutar Windows® en una PC Mac® o Linux, o para ejecutar Mac OS® y Linux al mismo tiempo.
Otro beneficio de la virtualización es que permite que varias personas utilicen una sola computadora a la vez. Esto funcionaría con una máquina con una CPU que ejecuta software de virtualización, y luego la máquina se conectaría a varios «escritorios», cada uno con un teclado, un mouse y un monitor. Cada usuario estaría ejecutando su propia copia del sistema operativo a través de la misma CPU. Esta configuración es particularmente popular en lugares como escuelas en mercados en desarrollo donde los presupuestos son ajustados. Funciona mejor cuando los usuarios ejecutan principalmente aplicaciones con demandas de procesamiento relativamente bajas, como la navegación web y el procesamiento de textos.
La virtualización de CPU no debe confundirse con multitarea o hyperthreading. La multitarea es simplemente el acto de ejecutar más de una aplicación a la vez. Todos los sistemas operativos modernos permiten que esto se haga en una sola CPU, aunque técnicamente solo se maneja una aplicación en un momento particular. Hyperthreading es donde las CPU compatibles pueden ejecutar aplicaciones especialmente escritas de una manera que lleva a cabo dos acciones al mismo tiempo.