Was ist Intel® QuickAssist Technologie (Intel® QAT)?
Intel® QAT ist eine integrierte Workload-Beschleunigungsfunktion auf skalierbaren Intel® Xeon® Prozessoren, die speziell entwickelt wurde, um die Leistung zu verbessern und höhere Effizienzen bei rechenintensiven Prozessen zu erzielen, einschließlich Workloads in KI, Analysen, Anwendungs- und Inhaltsbereitstellung, Hochgeschwindigkeits-Netzwerktechnik und mehr.
Da Datensätze weiterhin exponentiell skalieren, erfordern diese fortschrittlichen Anwendungsfälle mehr Ressourcen und eine höhere Leistung. Solche anspruchsvollen Workloads verstärken den Bedarf an Datenkomprimierung und -dekomprimierung, kryptografischen Chiffren und Kryptografie mit öffentlichem Schlüssel, um Operationen zu unterstützen und die Integrität von Daten während der Verwendung, der Übertragung und im Ruhezustand zu schützen.
Während Komprimierung und Verschlüsselung die Verarbeitung großer Dateien und fortschrittlicher Anwendungen ermöglichen, benötigen die aktivierenden Prozesse selbst erhebliche Rechenressourcen.
Intel® QAT lagert diese rechenintensiven Operationen von den CPU-Kernen aus, sodass die CPU andere Aufgaben effizienter ausführen kann, was wiederum die Gesamtsystemleistung, -effizienz und -leistung verbessert.
Intel® QAT erhöht die Workload-Leistung, um die Anforderungen der heutigen datenintensiven und netzwerkabhängigen Workloads zu erfüllen und hilft Systemen, mehr Clients mit einem geringeren Daten-Footprint und höherer Leistung zu bedienen. Intel® QAT kann erhebliche Beschleunigung für die Datenkomprimierung sowie symmetrische und asymmetrische Datenverschlüsselung und -entschlüsselung bieten.
Intel® QAT auf skalierbaren Intel® Xeon® Prozessoren
Intel® QAT ist ein integrierter Beschleuniger in skalierbaren Intel® Xeon® Prozessoren ab der 4. Generation, der die Leistung verbessert und zum Schutz von Daten bei den aktuell am schnellsten wachsenden Workloads beiträgt. In Kombination mit anderen spezifischen integrierten Beschleunigern ist Intel® QAT eine Schlüsselkomponente der Intel® Accelerator Engines für HPC-, Analyse-, Netzwerk- und Datenspeicher-Workloads.
Vorteile von Intel® QAT, die Geschäftsergebnisse fördern
Intel® QAT unterstützt neue Effizienzen und Skalierbarkeit für die Cloud, Rechenzentren, Netzwerke, große Datenlakes und Speicher-Tiers.
- Verbesserte CPU-Leistung und -Effizienz: Intel® QAT lagert rechenintensive Komprimierungs- und Dekomprimierungsoperationen von den CPU-Kernen aus, was die CPU-Effizienz für eine höhere Gesamtsystemleistung verbessert. Da Intel® QAT in die CPU selbst integriert ist, unterstützt es mehr verschlüsselte Client-Verbindungen und die Inhaltsbereitstellung als Geräte ohne Beschleuniger. Intel® QAT wird auf skalierbaren Intel® Xeon® Prozessoren oder Intel® Xeon® D Prozessoren der Reihe System-on-Chip (SoC) unterstützt. Erzielt wird bis zu 1,64-mal höhere Rechenleistung/W bei SQL Server 22 mit Intel Xeon Platinum 8592+ der 5. Generation und integrierter Intel QAT im Vergleich zum AMD EPYC 9554 der 4. Generation mit Standardkomprimierung.1
- Reduzierte Gesamtbetriebskosten: Intel® QAT hilft bei der Reduzierung der Gesamtbetriebskosten, indem es Verschlüsselung und Entschlüsselung, Public-Key-Kryptografie und Datenkomprimierungs-Workloads auf vorhandener Hardware beschleunigt und die Energieeffizienz mit führender Leistung pro Watt erhöht.
Mit Intel® QAT kann ein skalierbares System auf der Basis von Intel® Xeon® Prozessoren erhebliche Verbesserungen bei der Leistung und Effizienz erzielen. Außerdem sind weniger Kerne erforderlich, um das gleiche Ergebnis zu erzielen, was einen geringeren Daten-Footprint und einen deutlich reduzierten Stromverbrauch unterstützt. - Unterstützung für skalierbare Lösungen: Intel® QAT ist in skalierbare Intel® Xeon® Prozessoren über eine Reihe von Produkt- und Paketkonfigurationen integriert, was seine Beschleunigungsfunktionen hochverfügbar und skalierbar für eine Vielzahl von Lösungen macht. Einige skalierbare Intel® Xeon® Prozessoren können mit bis zu vier Intel® QAT-Beschleunigern auf einer einzigen CPU konfiguriert werden.
Intel® QAT-Anwendungsfälle
Zu den Anwendungsfällen und Benutzern, die am meisten von Intel® QAT profitieren können, zählen Cloud-Dienste, Unternehmensrechenzentren, Speicher und Netzwerktechnik.
Anbieter von Cloud-Diensten
Cloud-Serviceanbieter (CSPs) können Intel® QAT verwenden, um mehr aus der vorhandenen Infrastruktur herauszuholen und Kunden mit einem reduzierten CPU-Footprint mehr Nutzen zu bieten. Intel® QAT auf skalierbaren Intel® Xeon® Prozessoren bietet Datenkomprimierung und Datenverschlüsselung in großem Umfang zur Unterstützung von Content-Delivery-Netzwerken (CDNs), Lastausgleichs-Gateways und Mikrodiensten. CSPs können mehr Benutzer bedienen und gleichzeitig das erforderliche hochleistungsfähige Guard-Band bereitstellen, das zur Abwehr von Distributed-Denial-of-Service-Angriffen (DDoS), die CDNs verlangsamen können, erforderlich ist.
Intel® QAT-Komprimierung kann Effizienzen für Speicher, Datenbanken, Big Data oder CDNs mit Komprimierungsdiensten bieten. Die Effizienz der Intel® QAT-Komprimierung bringt Leistung und eine erhebliche Energiereduzierung für gängige Anwendungen mit vielen Daten.
Enterprise
Unternehmen der Enterprise-Klasse können bei der Bereitstellung von hyperkonvergenter Infrastruktur (HCI) und Webanwendungen dank höherer Webserver-Kapazität und -Leistung effizienter arbeiten und Kosten reduzieren.
Die verbesserte Leistung ermöglicht Unternehmenssystemen, Inhalte schnell bereitzustellen, mehr Clients und Benutzer mit Inhalten mit hochleistungsfähiger Public-Key-Kryptografie zu verbinden und die Ladezeit und Reaktionsfähigkeit von Webanwendungen zu verbessern.
Intel arbeitet mit Ökosystem-Partnern im Unternehmenssektor zusammen, um die Leistung bei geschäftskritischen Anwendungen und Anwendungsfällen zu verbessern. Beispielsweise hat Red Hat seine Enterprise-Linux-Plattform für Intel® QAT optimiert und festgestellt, dass die daraus resultierende hardwarebeschleunigte Kompression 9- bis 137-mal schneller sein kann als softwarebasierte Kompression.2 Intel® QAT übernimmt auch einen Teil der Auslastung der CPU-Kerne, sodass mehr CPU-Takte für andere Computing-Aufgaben verfügbar sind.
Bei Aktivierung kann Intel® QAT auf skalierbaren Intel® Xeon® Prozessoren im Vergleich zu ähnlichen Systemen ohne Intel® QAT erhebliche Leistung auf weniger Kernen bieten.
Datenspeicher
Unternehmen können Intel® QAT nutzen, um die Gesamtbetriebskosten und den Stromverbrauch in der Speicherarchitektur zu reduzieren und gleichzeitig die steigenden Anforderungen an die Leistung zu erfüllen. Mit Intel® QAT werden Datenkomprimierungs- und -dekomprimierungsaufgaben bei der Durchführung von Backup und Archivierung für Anwendungsdaten oder verteilte Speichersysteme und Datenlakes schneller abgeschlossen.
Beispielsweise hat Microsoft gezeigt, dass Intel® QAT dazu beiträgt, die Kompression und Dekompression von Sicherungsdateien zu beschleunigen, selbst bei der gleichzeitigen Verarbeitung von Workloads für Microsoft SQL Server 20223, da die CPU-Kerne von den rechenintensiven Sicherungsprozessen entlastet werden. Kunden können mit Intel Xeon Platinum 8592+ Prozessoren der 5. Generation und integrierter Intel QAT im Vergleich zu Intel Xeon Platinum 8380 Prozessoren der 3. Generation mit Standardkompression eine bis zu 2,56-mal so hohe Leistung bei Backups und Microsoft SQL Server erzielen.4
Höhere Effizienzen können auch mit dem neuen, von Intel® QAT unterstützten Zstandard-Komprimierungsalgorithmus erzielt werden. Beispielsweise erzielten Meta und Intel mit der Einführung von Intel® QAT in eine Zstandard-Pipeline erhebliche Verbesserungen beim Durchsatz und der Rechenleistung pro Watt.5
Netzwerk-Edge und Core
Intel® QAT beschleunigt die Verschlüsselung und Entschlüsselung von Netzwerkdaten. Dadurch kann die Leistung für virtuelle private Netzwerke (VPNs), Lastausgleich, Content-Bereitstellungs-Netzwerke und Webserver mit weniger Kernen, als ohne Intel® QAT erforderlich wären, verbessert werden.
Intel® QAT unterstützt die zusätzliche Kapazität, die vom Service-Mesh benötigt wird, um mit der User-Plane-Eingabe mitzuhalten. Dieser zusätzliche Schub hilft Unternehmen dabei, schwierige Service-Level-Agreements (SLAs) zu erfüllen und gleichzeitig den Stromverbrauch in der 5G-Steuerungsebene zu verwalten. Zusätzliche netzwerkspezifische Anwendungsfälle unterstreichen die Vorteile von Intel® QAT für diese und andere Workloads.
Intel® QAT einsetzen
Intel bietet anwendungsspezifische Treiber, Code-Bibliotheken, Software-Tools und andere Ressourcen, um Lösungsarchitekten und Entwickler zu helfen, Intel® QAT in vollem Umfang zu nutzen.
Schritt 1: Bewerten Sie Ihr Systemdesign
Beginnen Sie mit der Analyse Ihrer Anforderungen an Komprimierungs- und Dekomprimierungseffizienz bei Speicher-, Big-Data-, Datenbank- oder anderen datenintensiven Funktionen. Betrachten Sie auch Beschleunigungsoptionen für Chiffren, Hash und Public-Key-Datenverschlüsselung, einschließlich TLS, QUIC, IPsec oder WireGuard für Cloud-Sicherheit, VPN und Firewalls, SD-WAN oder Inhaltsbereitstellung.
Schritt 2: Erwerben Sie Intel® QAT-fähige Hardware
Starten Sie mit einer Intel® QAT-fähigen Plattform, die auf skalierbaren Intel® Xeon® Prozessoren basiert. Um zu bestimmen, welcher skalierbare Intel® Xeon® Prozessor für Ihren Anwendungsfall richtig ist, melden Sie sich an oder melden Sie sich bei der Verwendung des Ratgeber für Intel® Xeon® Prozessoren an.
Schritt 3: Überprüfen Sie technische Intel® QAT-Ressourcen
- Lesen Sie die Produktbeschreibung, um zusätzliche Informationen über die Funktion von Intel® QAT zur Beschleunigung kryptografischer Operationen und Datenkompressions-Workloads sowie eine Liste mit Workload-spezifischen Ressourcen zu erhalten.
- Sehen Sie sich die technische Dokumentation und Anwendungsinformationen an und nutzen Sie den Zugriff auf spezifische Softwarepakete, Development Kits, Treiber und Code-Bibliotheken für Intel® QAT.
- Besuchen Sie die Intel® Developer Zone, um Software- und Entwicklungsprodukte zu finden, Tools und Technologien zu erkunden und sich mit anderen Entwicklern zu vernetzen.
- Entdecken Sie die Intel® Developer Cloud, eine Service-Plattform für die Entwicklung und Ausführung von Workloads in Intel-optimierten Bereitstellungsumgebungen mit den neuesten Intel® Prozessoren und leistungsoptimierten Software-Stacks.
Schritt 4: Folgen Sie dem Leitfaden „Erste Schritte“
Im Intel® QAT-Leitfaden „Erste Schritte“ auf GitHub finden Sie Anleitungen für die Beschaffung, Entwicklung, Installation und Ausführung von Intel® QAT-Software für das Hardware-Paket Version 2.0.