什麼是內置加速器？為何應該使用這些加速器？
如果每次需要建立新功能時都可以利用已經內置於 CPU 的技術，而無需構建專門的工作負載解決方案，那將會是怎樣一番情景？有英特爾® 至強® 可擴展處理器，您就可以做到這一點。這些值得信賴且承擔著運行您所有工作負載之責的 CPU 憑藉可為多種新興工作負載帶來更高性能的內置英特爾® 加速引擎，將全力滿足數據中心不斷增長的需求。
在本指南中，我們將探討這些專用的內置加速器如何為 AI、安全、科學計算、網絡、數據分析和存儲等當下要求嚴苛的工作負載提供有力支持。
英特爾® 加速引擎在實際應用中的優勢
無論是將英特爾® 至強® 可擴展處理器用於處理本地工作負載，還是處理雲端或邊緣工作負載，英特爾® 加速引擎都能夠助力您的業務達到新高度。這些內置加速器可提供多種優勢，包括提高應用性能、降低成本和提升能效：
- 提高性能：英特爾® 加速引擎旨在幫助提高目標工作負載的性能。
- 降低成本：英特爾® 加速引擎可以優化性能，而無需另行購買專用硬體。
- 提升能效：英特爾® 加速引擎可以通過卸載嵌入式 CPU 內核上運行的常見任務幫助優化能效，即在提升應用整體性能的同時降低能耗，助力您達成可持續發展目標。
哪些英特爾® 加速引擎能夠滿足您的業務需求？
第四代英特爾® 至強® 可擴展處理器內置眾多加速器，旨在提高性能，幫助保護當今快速增長的工作負載中的數據。為了幫助您確定哪些英特爾® 加速引擎更適合您的業務，我們來看看英特爾覆蓋 AI、安全、科學計算、網絡、數據分析和存儲這六大類別的拳頭產品。
英特爾® AI 引擎
- 英特爾® 高級矩陣擴展（英特爾® AMX）
英特爾® AMX 是英特爾基於第四代英特爾® 至強® 可擴展處理器實現深度學習訓練和推理升級的新利器。這一新技術特性非常適合自然語言處理、推薦系統和圖像識別等工作負載，不但擴展了上一代英特爾® 至強® 可擴展處理器的內置 AI 加速功能，同時還帶來了性能的顯著提升。
- 英特爾® 高級矢量擴展 512（英特爾® AVX-512）
英特爾® AVX-512 是英特爾® 至強® 可擴展處理器沿用至今的技術特性之一，作為能夠增強性能的通用加速技術，其用途非常廣泛。在 AI 方面，英特爾® AVX-512 可以加速機器學習工作負載，助力訓練和推理。內置英特爾® AVX-512 的第四代英特爾® 至強® 可擴展處理器還可加速數據預處理。
英特爾® 安全引擎
- 英特爾® 軟體防護擴展（英特爾® SGX）
英特爾® SGX 是目前市場上經過深入研究、多次更新和廣泛部署的數據中心級機密計算技術。這一英特爾® 至強® 可擴展處理器沿用至今的技術特性為跨邊緣和多雲基礎設施的機密計算解決方案奠定了基礎。
英特爾® SGX 提供基於硬體的安全解決方案，運用專有的應用隔離技術阻止對使用中被保護數據的訪問。由於英特爾® SGX 有助於保護選定的代碼和數據免受檢驗或修改，因此開發人員可以在飛地內執行涉及敏感數據的操作，幫助提高應用的安全性並保護數據的機密性。
- 英特爾® Trust Domain Extension（英特爾® TDX）
英特爾® TDX 這項新功能 2023 年可通過特定的雲提供商獲得。它可在虛擬機 (VM) 層面實現更高的機密性，從而更好地保護數據隱私，提高數據控制力。在基於英特爾® TDX 的機密虛擬機中，客戶機操作系統和虛擬機應用被隔離開來，無法被雲端主機、系統管理程序和平台的其他虛擬機訪問。
- 英特爾® 密碼操作硬體加速
英特爾® 密碼操作硬體加速作為至強® 內核架構中的指令集，採用單指令多數據流 (SIMD) 技術，能夠在每個時鐘周期內處理更多加密操作。這有助於為需要進行可靠數據加密的應用提高總吞吐量，並儘可能降低對性能和用戶體驗的影響。
英特爾® 科學計算引擎
- 英特爾® 高級矢量擴展 512（英特爾® AVX-512）
英特爾® AVX-512 有超寬 512 位矢量運算能力，特別適合處理科學計算應用中常見的嚴苛計算任務，在教育、金融、企業、工程和醫療行業有著廣泛的應用。英特爾® AVX-512 支持用戶在現有硬體上運行複雜的工作負載，可為金融分析、3D 建模和科學仿真等任務加速。
- 英特爾® 高級矩陣擴展（英特爾® AMX）
除了能夠加速 AI 工作負載，英特爾® AMX 還能提升主流科學計算工作負載的性能。這一全新的內置加速器將大型矩陣數學計算轉換為單個運算，並使用二維寄存器文件來存儲大的數據塊。
- 英特爾® 數據流加速器（英特爾® DSA）
英特爾® DSA 是一項新技術特性，旨在優化並加速網絡、數據處理密集型應用和高性能存儲中常見的流數據傳輸和轉換操作。英特爾® DSA 能夠卸載數據中心級部署中會產生 CPU 開銷的常見數據傳輸任務，藉此加速科學計算工作負載。
英特爾® 網絡引擎
- 英特爾® 數據保護與壓縮加速技術（英特爾® QAT）
英特爾® QAT 可提升性能，從而滿足當今網絡工作負載的需求，使系統能夠服務更多客戶端。它可以大大提高密碼操作（包括對稱和非對稱加解密）工作負載的速度。
與在沒有加速功能的 CPU 內核上運行軟體相比，使用 RSA4K 的英特爾® QAT 可以提高開源的 NGINX Web 服務器上的客戶端密度。
- 英特爾® vRAN Boost
英特爾® vRAN Boost 是一項將 vRAN 加速功能直接整合到第四代英特爾® 至強® 可擴展處理器中的新技術，有了它就無需使用外部加速卡。英特爾® vRAN Boost 減少了對 vRAN 組件的需求，因此降低了 vRAN 整體解決方案的複雜性並為客戶節省功耗。
- 英特爾® 動態負載均衡器（英特爾® DLB）
英特爾® DLB 這項新技術特性可在多個 CPU 內核之間高效分配網絡處理任務。它還可以復位同時在 CPU 內核上處理的多個網絡數據包的順序。
與在未使用加速技術的內核上運行軟體進行隊列管理相比，啟用內置的英特爾® DLB 後，客戶可以獲得更高的數據包轉發性能。此外，與使用上一代產品相比，應用可以實現更高的數據包處理性能。
英特爾® 數據分析引擎
- 英特爾® 存內分析加速器（英特爾® IAA）
英特爾® IAA 專為提升資料庫和數據分析性能而設計。它可以提高內存資料庫和高級分析工作負載的查詢吞吐量並降低其占用的內存空間，進而加速數據傳輸；可以減少對 CPU 內核的依賴，從而提高 CPU 內核利用率。
英特爾® IAA 適用於內存資料庫、開源資料庫和數據存儲（如 RocksDB、Redis、Cassandra 和 MySQL）。與在沒有加速功能的 CPU 內核上使用軟體進行壓縮相比，藉助英特爾® IAA，客戶在運行開源的 RocksDB 資料庫引擎時可以獲得更高的數據解壓縮吞吐量。
- 英特爾® 數據流加速器（英特爾® DSA）
英特爾® DSA 這一新技術特性，旨在優化並加速數據處理密集型應用中常見的流數據傳輸和轉換操作，助力用戶取得更好業績。英特爾® DSA 通過卸載數據傳輸、數據複製和錯誤檢查等任務，使 CPU 能夠專注於業務關鍵型資料庫功能或其他數據分析工作負載。這降低了查詢時延、提高了吞吐量，使數據處理速度得到提升。
- 英特爾® 數據保護與壓縮加速技術（英特爾® QAT）
英特爾® QAT 可加速 SQL Server 資料庫備份。作為 2022 年加入 SQL Server 的一項新技術特性，英特爾® QAT 可為應用帶來效率和性能上的升級。
藉助英特爾® QAT，SQL Server 客戶可以提高備份操作速度，減少備份存儲容量。
英特爾® 存儲引擎
- 英特爾® 數據流加速器（英特爾® DSA）
英特爾® DSA 介於 DRAM、高速緩存和處理器內核之間，它在 CPU 上運行，並跨 I/O 擴展到附加內存和存儲，以及網絡資源。作為英特爾的新一代直接內存訪問 (DMA) 引擎，它可以加速易失性內存和持久內存之間的數據傳輸，支持虛擬化內存和 I/O。
與未經加速，利用軟體進行錯誤校驗的情形相比，在使用 NVMe over TCP 時，客戶藉助英特爾® DSA 可以實現更高的存儲 IOPS 和更低的時延，從而加速 CRC32C 錯誤校驗。
- 英特爾® 數據保護與壓縮加速技術（英特爾® QAT）
英特爾® QAT 可加速密碼操作和數據壓縮/解壓縮，使存儲工作負載和應用的性能得到提升。例如，與在沒有加速功能的 CPU 內核上運行相同的壓縮算法相比，將英特爾® QAT 作為卸載引擎可以大幅提高壓縮吞吐量。
- 英特爾® 卷管理設備（英特爾® VMD）
英特爾® VMD 是一項傳統功能，支持在無需藉助額外的硬體適配器的情況下從 PCIe 總線直接控制和管理 NVMe 固態盤。它為向 NVMe 高速存儲過渡創造了更加便利和經濟的條件，同時壓縮了重要基礎設施的停機時間。英特爾® VMD 具備可啟動 RAID、強大的意外熱插拔和閃爍狀態 LED 管理等優勢，提高了可維護性，使您能夠放心部署下一代存儲系統。能夠放心部署下一代存儲系統。
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