Bei der CPU-Virtualisierung werden variable Anteile des Overheads hinzugefügt, die von der Arbeitslast und dem verwendeten Virtualisierungstyp abhängen.
Eine Anwendung wird als CPU-gebunden bezeichnet, wenn sie die meiste Zeit mit der Ausführung von Anweisungen verbringt, statt mit dem Warten auf externe Ereignisse, wie Benutzerinteraktionen, Geräteeingaben oder Datenabrufe. Für solche Anwendungen enthält der CPU-Virtualisierungs-Overhead die zusätzlichen Anweisungen, die ausgeführt werden müssen. Dieser Overhead beansprucht CPU-Verarbeitungszeit, die die Anwendung selbst verwenden kann. Der CPU-Virtualisierungs-Overhead führt normalerweise zu einer Verringerung der Leistung insgesamt.
Bei Anwendungen, die nicht CPU-gebunden sind, führt die CPU-Virtualisierung eher zu einem Anstieg der CPU-Nutzung. Kann der Overhead durch die CPU abgefangen werden, ist noch immer eine vergleichbare Leistung in Hinblick auf den allgemeinen Durchsatz möglich.
ESXi unterstützt bis zu 128 virtuelle Prozessoren (CPUs) pro virtueller Maschine.
Einzel-Thread-Anwendungen können nur eine einzige CPU nutzen. Durch das Bereitstellen solcher Anwendungen in virtuellen Maschinen mit zwei Prozessoren kann die Anwendung nicht beschleunigt werden. Dies führt vielmehr dazu, dass die zweite virtuelle CPU physische Ressourcen nutzt, die ansonsten durch andere virtuelle Maschinen genutzt werden könnten.