第四代英特爾 至強(qiáng) 可擴(kuò)展處理器采用內(nèi)置加速器，使 CPU 能夠卸載加密、壓縮以及數(shù)據(jù)傳輸和轉(zhuǎn)換等關(guān)鍵存儲(chǔ)任務(wù)。這些英特爾 存儲(chǔ)引擎既能提升特定工作負(fù)載的性能，又能釋放 CPU 內(nèi)核用于處理業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用。

“當(dāng) CPU 可以將存儲(chǔ)功能卸載至內(nèi)置加速器時(shí)， 便可將釋放出來的內(nèi)核用于業(yè)務(wù)關(guān)鍵型工作負(fù)載，例如支持在超融合基礎(chǔ)設(shè)施、虛擬機(jī)和容器上運(yùn)行應(yīng)用，或者為客戶提供更多云服務(wù)。有了第四代英特爾 至強(qiáng) 可擴(kuò)展處理器和英特爾 存儲(chǔ)引擎，您可以支持大規(guī)模存儲(chǔ)，同時(shí)內(nèi)核仍有余量。”

—Ronak Singhal，英特爾高級(jí)院士

存儲(chǔ)工作負(fù)載至關(guān)重要，

且呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)

數(shù)據(jù)可以說是任何企業(yè)的重要資產(chǎn)之一，前提是您能夠獲取、分析并利用它們。收集的數(shù)據(jù)越多，可以提取的潛在洞察就越多。當(dāng)然，數(shù)據(jù)收集的越多，進(jìn)行數(shù)據(jù)加密、壓縮、傳輸和轉(zhuǎn)換所需的存儲(chǔ)、帶寬及算力就越多。隨著數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的規(guī)模發(fā)展至 PB 級(jí)以上，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理消耗的算力也越來越多。

第四代英特爾 至強(qiáng) 可擴(kuò)展處理器的英特爾 存儲(chǔ)引擎將外部加速器的功能整合到處理器中。將這些加速器內(nèi)置到 CPU 中，避免了系統(tǒng)向外部設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)時(shí)產(chǎn)生的瓶頸和時(shí)延問題，同時(shí)又從整體上降低了復(fù)雜性和成本。

存儲(chǔ)、安全和數(shù)據(jù)傳輸

不斷對(duì) CPU 提出需求

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸和轉(zhuǎn)換是數(shù)據(jù)中心、Web 服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)功能永久的任務(wù)。將特定任務(wù)卸載到專用加速器上是一種經(jīng)驗(yàn)證能夠提升整體容量和性能的策略。

壓縮/解壓縮：壓縮數(shù)據(jù)以減少數(shù)據(jù)占用的存儲(chǔ)空間和所需的帶寬是一項(xiàng)至關(guān)重要的性能和容量策略。如今，壓縮/解壓縮是數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)、企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)連接一項(xiàng)密集型任務(wù)。

加密/解密：保護(hù)靜態(tài)數(shù)據(jù)及傳輸中和處理中的數(shù)據(jù)，需要在每個(gè)步驟進(jìn)行加密。將文件寫入磁盤前需要加密，訪問文件時(shí)則需要解密。服務(wù)器必須對(duì)每次讀取和寫入存儲(chǔ)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和身份驗(yàn)證。加密和哈希是持續(xù)進(jìn)行的處理器密集型任務(wù)。

數(shù)據(jù)傳輸：數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)層傳輸?shù)絻?nèi)存、從內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)?CPU，以及在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的傳輸，都屬于重要工作負(fù)載。由于企業(yè)和機(jī)構(gòu)力圖分析越來越多的數(shù)據(jù)以獲取洞察，因此數(shù)據(jù)集的體量不斷擴(kuò)大，對(duì)算力、存儲(chǔ)容量和網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求便水漲船高。

內(nèi)存操作：運(yùn)行企業(yè)內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)成為推薦引擎、信用審查和欺詐檢測(cè)等近實(shí)時(shí)工作負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn)流程。隨著內(nèi)存陣列增長(zhǎng)至 TB 級(jí)甚至更高，內(nèi)存和 CPU 之間的數(shù)據(jù)傳輸已成為自身的一個(gè)瓶頸。

英特爾 存儲(chǔ)引擎：

面向存儲(chǔ)工作負(fù)載的內(nèi)置加速器

將工作負(fù)載加速器整合到 CPU 有三大優(yōu)勢(shì)。首先，使用內(nèi)置加速器避免了使用嵌入式加速卡和外部設(shè)備時(shí)必然產(chǎn)生的 I/O 瓶頸和時(shí)延問題。其次，與單純使用 CPU 相比，使用內(nèi)置加速器能夠更快地處理特定工作負(fù)載。第三，使用內(nèi)置加速器，CPU 便可卸載任務(wù)，為需要性能更高的計(jì)算資源的工作負(fù)載留出余量。

第四代英特爾 至強(qiáng) 可擴(kuò)展處理器可以將批量壓縮、加密和數(shù)據(jù)傳輸工作負(fù)載卸載到英特爾 存儲(chǔ)引擎，獲得優(yōu)于僅依靠 CPU 所能實(shí)現(xiàn)的性能。這些加速器大多內(nèi)置于處理器的指令集架構(gòu) (ISA) 中。卸載工作負(fù)載涉及相對(duì)簡(jiǎn)單地修改代碼、啟用驅(qū)動(dòng)程序和配置 BIOS 設(shè)置。

英特爾 數(shù)據(jù)保護(hù)與壓縮加速技術(shù)：加密和壓縮卸載引擎

英特爾 數(shù)據(jù)保護(hù)與壓縮加速技術(shù)（Intel QuickAssistTechnology，英特爾 QAT）之前作為外部加速器提供，現(xiàn)在成為第四代英特爾 至強(qiáng) 可擴(kuò)展處理器的內(nèi)置加速器，使時(shí)延較上一代產(chǎn)品更低。CPU 將加密、壓縮和公鑰交換工作負(fù)載交給英特爾 QAT 處理，這樣一來，所釋放的 CPU 周期就可以執(zhí)行其他工作負(fù)載。即時(shí)壓縮減少了存儲(chǔ)占用空間、節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)流量，而快速加密則提升了 Web 連接和 API 調(diào)用的吞吐量。

/英特爾 卷管理設(shè)備：整合 NVMe 設(shè)備控制功能

英特爾 卷管理設(shè)備（Intel Volume Management Device，英特爾 VMD）將 NVMe 設(shè)備控制功能整合到 CPU 中。它作為英特爾 至強(qiáng) 可擴(kuò)展處理器的一項(xiàng)重要技術(shù)，廣泛用于超融合基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn) NVMe 存儲(chǔ)設(shè)備的統(tǒng)一管理。英特爾 VMD支持英特爾 Virtual RAID on CPU（英特爾 VROC），以及面向 NVMe 設(shè)備的熱插拔、意外移除和 LED 閃爍指示。利用英特爾 VMD 來管理固態(tài)盤存儲(chǔ)可提升可靠性、可用性和可維護(hù)性。

/英特爾 數(shù)據(jù)流加速器：提升 CPU 內(nèi)外的數(shù)據(jù)傳輸速度

英特爾 數(shù)據(jù)流加速器（Intel Data Streaming Accelerator，英特爾 DSA）是我們的新一代直接內(nèi)存訪問 (DMA) 引擎。它通過加速數(shù)據(jù)傳輸和轉(zhuǎn)換操作（例如數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)和去重）大幅提升吞吐量。英特爾 DSA 在 CPU 上（內(nèi)存、緩存和處理器內(nèi)核之間）以及 CPU 之外（附加內(nèi)存、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源）都能發(fā)揮作用。這種對(duì)性能的提升使 I/O、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)包處理更高效。

/英特爾 存內(nèi)分析加速器：內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)壓縮

結(jié)論：英特爾 存儲(chǔ)引擎提升性能和價(jià)值

將存儲(chǔ)加速器內(nèi)置于第四代英特爾 至強(qiáng) 可擴(kuò)展處理器中，大大提升了性能，讓企業(yè)更有能力創(chuàng)造商業(yè)價(jià)值。從系統(tǒng)制造商、企業(yè)和云服務(wù)提供商，到構(gòu)建、使用和優(yōu)化數(shù)據(jù)密集型服務(wù)的架構(gòu)師和開發(fā)人員，都能夠從中獲益。

審核編輯：湯梓紅