เร่งการบีบอัดด้วย Intel® QuickAssist Technology (Intel® QAT)

Intel® Quick Assist Technology (Intel® QAT) คืออะไร

Intel® QAT เป็นคุณสมบัติการเร่งความเร็วเวิร์คโหลดในตัวบนโปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® แบบปรับขนาดได้ที่สร้างขึ้นโดยมีจุดประสงค์เพื่อปรับปรุงผลการทำงานและบรรลุประสิทธิภาพมากขึ้นในกระบวนการที่เน้นการประมวลผล รวมถึงเวิร์คโหลดใน AI, การวิเคราะห์, แอปพลิเคชันและการจัดส่งเนื้อหา, ระบบเครือข่ายความเร็วสูง และอื่นๆ

ในขณะที่ชุดข้อมูลขยายขนาดต่อไปแบบทวีคูณ กรณีการใช้งานขั้นสูงเหล่านี้จึงต้องมีทรัพยากรและประสิทธิภาพมากขึ้น เวิร์คโหลดที่ต้องใช้สมรรถนะสูงดังกล่าวขยายความจำเป็นในการบีบอัดและคลายการบีบอัดข้อมูล การเข้ารหัสลับ และการเข้ารหัสคีย์สาธารณะ เพื่อรองรับการปฏิบัติงานและปกป้องความสมบูรณ์ของข้อมูลที่ใช้งาน ขณะทำงานบและช่วงพัก

แม้ว่าการบีบอัดและการเข้ารหัสจะทำให้สามารถจัดการไฟล์ขนาดใหญ่และแอปพลิเคชันขั้นสูงได้ แต่กระบวนการที่เปิดใช้งานก็ใช้ทรัพยากรการประมวลผลจำนวนมาก

Intel® QAT ลดภาระการดำเนินงานที่มีการคำนวณสูงเหล่านี้ออกจากคอร์ CPU จึงทำให้ CPU ทำงานอื่นๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เพื่อผลการทำงาน ประสิทธิภาพ และพลังงานโดยรวมของระบบที่ดียิ่งขึ้น

Intel® QAT เพิ่มประสิทธิภาพเวิร์คโหลดเพื่อตอบสนองความต้องการของเวิร์คโหลดที่ใช้ข้อมูลจำนวนมากและขึ้นอยู่กับเครือข่ายในปัจจุบัน จึงช่วยให้ระบบสามารถให้บริการลูกค้าได้มากขึ้นด้วยปริมาณข้อมูลที่ลดลงและประสิทธิภาพที่สูงขึ้น Intel® QAT สามารถเร่งความเร็วได้อย่างมากสำหรับการบีบอัดข้อมูล รวมถึงการเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูลแบบสมมาตรและไม่สมมาตร

Intel® QAT บนโปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® แบบปรับขนาดได้

Intel® QAT เป็นตัวเร่งความเร็วในตัวบนโปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® แบบปรับขนาดได้ เจนเนอเรชั่น 4 และรุ่นใหม่กว่า ซึ่งได้รับการเพิ่มประสิทธิภาพ และช่วยปกป้องข้อมูลในเวิร์คโหลดที่เติบโตอย่างรวดเร็วในทุกวันนี้ เมื่อใช้ร่วมกับตัวเร่งความเร็วในตัวเฉพาะอื่นๆ Intel® QAT จะเป็นส่วนประกอบสำคัญของ Intel® Accelerator Engines สำหรับเวิร์คโหลด HPC, การวิเคราะห์, เครือข่าย และอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล

ข้อดีของ Intel® QAT ที่ขับเคลื่อนผลลัพธ์ทางธุรกิจ

Intel® QAT รองรับประสิทธิภาพและความสามารถในการปรับขนาดใหม่สำหรับคลาวด์ ศูนย์ข้อมูล เครือข่าย พื้นที่เก็บข้อมูลขนาดใหญ่ และระดับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล

• ผลการทำงานและประสิทธิภาพของ CPU ดีขึ้น: Intel® QAT ลดภาระการดำเนินงานการบีบอัดและคลายการบีบอัดที่เน้นการประมวลผลจากคอร์ CPU ซึ่งปรับปรุงประสิทธิภาพของ CPU เพื่อประสิทธิภาพโดยรวมของระบบที่ดียิ่งขึ้น เนื่องจาก Intel® QAT มากับ CPU จึงรองรับการเชื่อมต่อไคลเอนต์ที่เข้ารหัสและการจัดส่งเนื้อหามากกว่าอุปกรณ์ที่ไม่มีตัวเร่งความเร็ว Intel® QAT ได้รับการสนับสนุนบนโปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® แบบปรับขนาดได้หรือโปรเซสเซอร์ System-on-Chip (SoC) Intel® Xeon® D สัมผัสประสิทธิภาพ/วัตต์ที่สูงกว่าสูงสุดถึง 1.64 เท่าบน SQL Server 22 ที่ใช้งาน Intel Xeon Platinum 8592+ เจนเนอเรชั่น 5 ที่ใช้งาน Intel QAT ในตัว เทียบกับ AMD EPYC 9554 เจนเนอเรชั่น 4 ที่ใช้งานการบีบอัดตามค่าเริ่มต้น¹
• ค่าใช้จ่ายโดยรวมในการดูแลรักษาระบบ (TCO) ลดลง: Intel® QAT ช่วยลด TCO โดยการเร่งการเข้ารหัสและถอดรหัส การเข้ารหัสคีย์สาธารณะ และเวิร์คโหลดการบีบอัดข้อมูลบนฮาร์ดแวร์ที่มีอยู่ และเพิ่มสมรรถนะด้านการใช้พลังงานด้วยประสิทธิภาพชั้นนำต่อวัตต์
  ด้วย Intel® QAT ระบบที่ใช้โปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® แบบปรับขนาดได้สามารถปรับปรุงผลการทำงานและประสิทธิภาพได้อย่างมาก นอกจากนี้ จำเป็นต้องใช้คอร์น้อยลงเพื่อให้ได้ผลลัพธ์เดียวกัน โดยสนับสนุนการใช้ข้อมูลน้อยลงและลดการใช้พลังงานลงอย่างมาก
• รองรับโซลูชันแบบปรับขนาดได้: Intel® QAT ถูกรวมเข้ากับโปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® แบบปรับขนาดได้ในการกำหนดค่าผลิตภัณฑ์และแพ็คเกจที่หลากหลาย จึงทำให้ความสามารถในการเร่งความเร็วมีความพร้อมใช้งานสูงและปรับขนาดได้สำหรับโซลูชันที่หลากหลาย โปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® แบบปรับขนาดได้บางรุ่นสามารถกำหนดค่าด้วยตัวเร่งความเร็ว Intel® QAT สูงสุดสี่ตัวบน CPU ตัวเดียว

กรณีการใช้งาน Intel® QAT

กรณีการใช้งานและผู้ใช้ที่จะได้รับประโยชน์สูงสุดจาก Intel® QAT ได้แก่ บริการคลาวด์ ศูนย์ข้อมูลองค์กร อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล และระบบเครือข่าย

ผู้ให้บริการระบบคลาวด์

ผู้ให้บริการคลาวด์ (CSP) สามารถใช้ Intel® QAT เพื่อใช้ประโยชน์จากโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ให้มากขึ้น และมอบคุณค่าที่มากขึ้นให้กับลูกค้าด้วยการใช้ CPU ที่ลดลง Intel® QAT บนโปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® แบบปรับขนาดได้มอบการบีบอัดข้อมูลและการเข้ารหัสข้อมูลในวงกว้าง เพื่อรองรับเครือข่ายการจัดส่งเนื้อหา (CDN) โหลดบาลานเซอร์ เกตเวย์ และไมโครเซอร์วิส CSP สามารถให้บริการผู้ใช้ได้มากขึ้นในขณะเดียวกันก็มอบแถบป้องกันประสิทธิภาพสูงที่จำเป็นในการป้องกันการโจมตีแบบปฏิเสธการให้บริการแบบกระจาย (DDoS) ที่อาจทำให้ CDN ช้าลง

การบีบอัด Intel® QAT สามารถมอบประสิทธิภาพสำหรับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล ฐานข้อมูล ข้อมูลขนาดใหญ่ หรือ CDN ด้วยบริการการบีบอัด ประสิทธิภาพการบีบอัด Intel® QAT นำมาซึ่งประสิทธิภาพและการลดพลังงานลงอย่างมากให้กับแอปพลิเคชันทั่วไปที่มีข้อมูลมากมาย

ระดับองค์กร

องค์กรระดับองค์กรสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น และลดต้นทุนเมื่อปรับใช้โครงสร้างพื้นฐานแบบไฮเปอร์คอนเวิร์จ (HCI) และเว็บแอปพลิเคชัน เนื่องจากความจุและประสิทธิภาพของเว็บเซิร์ฟเวอร์ที่สูงขึ้น

ประสิทธิภาพที่ได้รับการปรับปรุงช่วยให้ระบบองค์กรให้บริการเนื้อหาได้อย่างรวดเร็ว เชื่อมต่อลูกค้าและผู้ใช้กับเนื้อหาได้มากขึ้นด้วยการเข้ารหัสคีย์สาธารณะประสิทธิภาพสูง และปรับปรุงเวลาในการโหลดและการตอบสนองของเว็บแอปพลิเคชัน

Intel ทำงานร่วมกับพาร์ทเนอร์ระบบนิเวศในภาคองค์กรเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพในแอปพลิเคชันและกรณีการใช้งานที่สำคัญทางธุรกิจ ตัวอย่างเช่น Red Hat ได้เพิ่มประสิทธิภาพแพลตฟอร์ม Enterprise Linux ของตนสำหรับ Intel® QAT และพบว่าการบีบอัดที่เร่งด้วยฮาร์ดแวร์สามารถเร็วกว่าการบีบอัดด้วยซอฟต์แวร์ถึง 9 เท่าถึง 137 เท่า²Intel® QAT ยังลดภาระงานจากคอร์ CPU อีกด้วย ดังนั้นจึงมีรอบ CPU มากขึ้นสำหรับงานประมวลผลอื่นๆ

เมื่อเปิดใช้งาน Intel® QAT บนโปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® แบบปรับขนาดได้สามารถมอบประสิทธิภาพที่สำคัญบนคอร์น้อยลง เมื่อเปรียบเทียบกับระบบที่คล้ายกันโดยไม่มี Intel® QAT

อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล

องค์กรสามารถใช้ประโยชน์จาก Intel® QAT เพื่อลด TCO และการใช้พลังงานในสถาปัตยกรรมอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล ในขณะที่ตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น ด้วย Intel® QAT งานการบีบอัดและคลายการบีบอัดข้อมูลจะเสร็จสิ้นเร็วขึ้น เมื่อทำการสำรองข้อมูลและการเก็บถาวรสำหรับข้อมูลแอปพลิเคชันหรือระบบจัดเก็บข้อมูลแบบกระจายและพื้นที่เก็บข้อมูลขนาดใหญ่

ตัวอย่างเช่น Microsoft แสดงให้เห็นว่า Intel® QAT ช่วยเร่งการบีบอัดและคลายการบีบอัดไฟล์สำรองข้อมูล แม้ในขณะที่ใช้งานเวิร์คโหลด Microsoft SQL Server 2022 พร้อมกัน³ เนื่องจากกระบวนการสำรองข้อมูลที่เน้นการประมวลผลจะถูกปลดภาระจากคอร์ CPU ลูกค้าสามารถสัมผัสประสิทธิภาพการใช้งาน Microsoft SQL Server และการสำรองข้อมูลที่เร็วขึ้นกว่าเดิมสูงสุด 2.56 เท่า ในขณะที่ใช้งาน Intel Xeon Platinum 8592+ เจนเนอเรชั่น 5 ที่ใช้งาน Intel QAT ในตัว เทียบกับ Intel Xeon Platinum 8380 เจนเนอเรชั่น 3 ที่ใช้งานการบีบอีดตามค่าเริ่มต้น⁴

นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้มากขึ้นด้วยอัลกอริธึมการบีบอัด Zstandard ใหม่ที่ Intel® QAT รองรับ ตัวอย่างเช่น Meta และ Intel ประสบความสำเร็จในการปรับปรุงปริมาณงานและประสิทธิภาพต่อวัตต์อย่างมีนัยสำคัญ เมื่อพวกเขาแนะนำ Intel® QAT เข้าสู่ไปป์ไลน์ Zstandard⁵

ระบบเครือข่าย Edge และคอร์

Intel® QAT เร่งการเข้ารหัสและถอดรหัสการรับส่งข้อมูลเครือข่าย ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพสำหรับเครือข่ายส่วนตัวเสมือน (VPN), โหลดบาลานเซอร์, เครือข่ายการจัดส่งเนื้อหา และเว็บเซิร์ฟเวอร์ที่ใช้คอร์น้อยกว่าที่จำเป็นโดยไม่มี Intel® QAT

Intel® QAT รองรับความจุเพิ่มเติมที่จำเป็นจาก Service Mesh เพื่อให้ทันกับอินพุตระนาบของผู้ใช้ การเพิ่มประสิทธิภาพพิเศษนี้ช่วยให้องค์กรต่างๆ บรรลุข้อตกลงระดับการให้บริการ (SLA) ที่เข้มงวด ในขณะเดียวกันก็จัดการการใช้พลังงานในระนาบศูนย์ควบคุม 5G กรณีการใช้งานเฉพาะเครือข่ายเพิ่มเติมเน้นข้อดีของ Intel® QAT สำหรับเวิร์คโหลดเหล่านี้และเวิร์คโหลดอื่นๆ

เริ่มต้นใช้งาน Intel® QAT

Intel จัดหาไดรเวอร์เฉพาะแอปพลิเคชัน ไลบรารีโค้ด เครื่องมือซอฟต์แวร์ และทรัพยากรอื่นๆ เพื่อช่วยให้สถาปนิกโซลูชันและนักพัฒนาโปรแกรมใช้ประโยชน์จาก Intel® QAT ได้อย่างเต็มที่

ขั้นตอนที่ 1: ประเมินการออกแบบระบบของคุณ

เริ่มต้นด้วยการวิเคราะห์ความต้องการของคุณสำหรับประสิทธิภาพการบีบอัดและคลายการบีบอัดในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล ข้อมูลขนาดใหญ่ ฐานข้อมูล หรือฟังก์ชันที่ใช้ข้อมูลจำนวนมาก นอกจากนี้ ให้พิจารณาตัวเลือกการเร่งความเร็วสำหรับการเข้ารหัส แฮช และการเข้ารหัสข้อมูลคีย์สาธารณะ รวมถึง TLS, QUIC, IPsec หรือ WireGuard สำหรับการรักษาความปลอดภัยบนคลาวด์, VPN และไฟร์วอลล์, SD-WAN หรือการจัดส่งเนื้อหา

ขั้นตอนที่ 2: รับฮาร์ดแวร์ที่รองรับ Intel® QAT

เริ่มต้นด้วยแพลตฟอร์มที่รองรับ Intel® QAT ซึ่งใช้โปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® แบบปรับขนาดได้ หากต้องการทราบว่าโปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® แบบปรับขนาดได้รุ่นใดที่เหมาะกับกรณีการใช้งานของคุณ ให้ลงชื่อเข้าใช้หรือลงทะเบียนเพื่อใช้เครื่องมือที่ปรึกษาโปรเซสเซอร์ Intel® Xeon®

ขั้นตอนที่ 3: ตรวจสอบทรัพยากรทางเทคนิคของ Intel® QAT

• อ่านบทสรุปผลิตภัณฑ์เพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการทำงานของ Intel® QAT เพื่อเร่งความเร็วการดำเนินการเข้ารหัสและเวิร์คโหลดการบีบอัดข้อมูล และรายการทรัพยากรเฉพาะเวิร์คโหลด
• ตรวจสอบเอกสารทางเทคนิคและข้อมูลแอปพลิเคชัน และเข้าถึงแพ็คเกจซอฟต์แวร์เฉพาะของ Intel® QAT ชุดพัฒนา ไดรเวอร์ และไลบรารีโค้ด
• เยี่ยมชม Intel® Developer Zone เพื่อค้นหาซอฟต์แวร์และผลิตภัณฑ์เพื่อการพัฒนา สำรวจเครื่องมือและเทคโนโลยี และเชื่อมต่อกับนักพัฒนาโปรแกรมรายอื่นๆ
• สำรวจ Intel® Developer Cloud ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มบริการสำหรับการพัฒนาและรันเวิร์คโหลดในสภาพแวดล้อมการปรับใช้ที่ปรับให้เหมาะสมโดย Intel® พร้อมด้วยโปรเซสเซอร์ Intel® ล่าสุดและสแต็กซอฟต์แวร์ที่ปรับประสิทธิภาพให้เหมาะสม

ขั้นตอนที่ 4: ปฏิบัติตามคู่มือการเริ่มต้นใช้งาน

เข้าถึง คู่มือการเริ่มต้นใช้งาน Intel® QAT บน GitHub เพื่อดูคำแนะนำเกี่ยวกับวิธีการขอรับ สร้าง ติดตั้ง และใช้งานซอฟต์แวร์ Intel® QAT สำหรับแพ็คเกจฮาร์ดแวร์เวอร์ชัน 2.0