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面向網絡優化的第四代英特爾 至強 處理器具備更多內核、更快 I/O 和面向負載均衡、復制轉發數據操作和加解密處理的內置加速技術,與前幾代處理器相比,可使內容分發網絡 (CDN) 的性能提高 1.46 倍1。這款處理器突破現有限制,不僅帶來更出色的吞吐量性能,還可在單個服務器上支持更多的訂閱用戶同時連接。
高吞吐量內容分發網絡可通過經濟高效的擴展來滿足不斷增長的性能要求,這對于內容提供商和廣播公司而言是不可或缺的戰略資源。隨著在物理距離上不斷靠近終端用戶,內容分發網絡也在演進過程中,作為低時延基礎設施向邊緣計算轉型。能夠滿足高吞吐量、低時延和成本效益要求的服務器平臺在這一演進過程中扮演著至關重要的角色。
為滿足高清 (HD) 和超高清 (UHD) 等高帶寬流媒體內容迅速增長的需求,內容提供商必須持續優化自身的基礎設施。而內容分發網絡的效率正是這一技術創新的關注重點,特別是就單節點支持的會話密度和每個流媒體的能耗需求等指標而言。因此,必須通過更精簡、更高效的機制才能在滿足新興服務需求的同時,保持相對穩定的資本支出 (CapEx) 和運營支出 (OpEx)。該細分市場預計將以超過 27% 的復合年增長率持續增長,到 2026 年市值將達到近 500 億美元2。
隨著內容分發網絡在物理距離上不斷靠近自身所服務的終端用戶,運營商目前正在增設低時延計算基礎設施,以推進核心內容分發網絡工作負載之外的邊緣計算演進,而能夠滿足低時延要求的服務器平臺則在這一演進過程中扮演著重要角色。
面向網絡優化的第四代英特爾 至強 可擴展處理器相較于前代處理器,可為內容分發網絡提供商帶來大幅性能提升,并同時降低時延與成本。作為性能均衡的平臺,第四代英特爾 至強 可擴展處理器在執行、內存和 I/O 方面均有顯著增益:
執行資源更強大:憑借優于前代產品的每核性能和內置于處理器中的先進硬件加速器陣列,能夠實現更加出色的加密和其他內容分發網絡數據包處理。 高達 1.5 倍的內存帶寬和速度提升:多達 8 條傳輸速率高達 4800 MT/s 的 DDR5 內存通道,使每節點的 DRAM 能夠存儲更多數據,支持更多數據流的傳輸。 速度更快、處理能力更強的 I/O:每路處理器多達 80 條 PCIe 5.0 通道,與配備 64 條 PCIe 4.0 通道的上一代產品相比,每節點的存儲容量更大、網絡連接更快。這些 I/O 增益能夠降低緩存未命中概率,為更多訂閱用戶帶來大量的高清 (HD) 和超高清 (UHD) 會話。
內置于處理器中的硬件加速器可將內容分發網絡操作的關鍵任務從處理器內核卸載至專用的硬件資源中,從而顯著提升性能,同時釋放處理器內核用于處理其他工作。這種方法不僅能帶來吞吐量增益,還可避免數據通過 PCIe 總線傳輸至處理器外部的硬件,從而降低時延并優化能效。
無需占用處理器內核即可實現負載均衡
跨多個處理器內核、同時調度數萬個 HTTPS 連接,是典型的占用專用內核的軟件任務。英特爾 動態負載均衡器(Intel Dynamic Load Balancer,英特爾 DLB)在獨立于處理器內核的芯片引擎中實施負載均衡的邏輯與規則。與使用軟件的方法相比,英特爾 DLB 耗能更少,可釋放資源,滿足額外的連接需求。效率的提升表現為單節點流密度的增加和每瓦性能的優化,有助于降低設備需求和運營成本。
加速流數據傳輸
HTTPS 內容分發網絡交付涉及大量的復制轉發數據操作。請求先自網絡接口傳入 CPU,后由 CPU 從存儲中獲取內容,然后將其復制到 DRAM 中,并對其進行加密,最后再將其復制回 DRAM 并傳至輸出 NIC 端口。通常,這些操作中的每個步驟都需要在虛擬和物理內存地址空間之間進行由軟件驅動的映射和復制操作,這不僅會占用處理器的內核資源,還會產生時延,對流媒體體驗質量造成負面影響。英特爾 數據流加速器(Intel Data Streaming Accelerator,英特爾 DSA)使用不占用處理器內核的芯片資源處理內存復制操作。英特爾 DSA 芯片引擎相較軟件速度更快,可改善時延、減少能耗,有助于降低總體擁有成本 (TCO)。
減少加密/解密操作的性能開銷
通過 HTTPS 交付高帶寬內容既需要大規模使用傳輸層安全性 (TLS) 加密,還需要有確定性的高吞吐量來保證體驗質量。內置于第四代英特爾 至強 可擴展處理器的英特爾 數據保護與壓縮加速技術(Intel QuickAssist Technology,英特爾 QAT),可加速加解密處理,提高內容分發網絡節點可支持的新建連接速率。英特爾 QAT 可從處理器內核中卸載 TLS 握手操作的執行,為其他重要的邊緣功能釋放寶貴的計算資源,進而提高內容分發網絡平臺的效率。與前幾代處理器平臺相比,配備英特爾 QAT 硬件卸載功能的最新一代處理器每秒可處理更多握手操作,從而在新建連接速率層面提高自身的可擴展性。英特爾 QAT 還提高了內容有效負載加密的吞吐量,進一步增加處理器的整體容量。
結論
第四代英特爾 至強 可擴展處理器可為每個內容分發網絡節點帶來更高的訂閱用戶同時連接密度,實現更出色的每瓦性能,向更加經濟高效的內容分發網絡服務交付邁出了重要的一步。這款性能均衡的處理器平臺在內核數、內存帶寬和 I/O 可擴展性方面均有升級,并在此基礎上將多種硬件加速器直接內置于芯片之中。這些加速器可提高負載平衡、流數據傳輸以及加密的性能和效率,從而提高吞吐量并減少時延,同時釋放計算資源并減少能耗。
一般提示和法律聲明:
加速器是否可用視 SKU 而定。更多產品詳情,請見英特爾 產品規格頁面。
實際性能受使用情況、配置和其他因素的差異影響。更多信息請見 https://www.intel.cn/PerformanceIndex 。
性能測試結果基于配置信息中顯示的日期進行的測試,且可能并未反映所有公開可用的安全更新。詳情請參閱配置信息披露。沒有任何產品或組件是絕對安全的。
英特爾并不控制或審計第三方數據。請您審查該內容,咨詢其他來源,并確認提及數據是否準確。具體成本和結果可能不同。
英特爾技術可能需要啟用硬件、軟件或激活服務。
您不得將此文件用于或協助用于任何關于英特爾產品的侵權或其他法律分析的文件。對于后續起草的包含本文所披露標的物的任何專利權利要求,您同意授予英特爾非排他的、免許可費的許可。
描述的產品可能包含可能導致產品與公布的技術規格有所偏差的、被稱為非重要錯誤的設計瑕疵或錯誤。一經要求,我們將提供當前描述的非重要錯誤。
產品和性能信息
1.詳情請見以下網址的 {N60}:intel.com/processorclaims(第四代英特爾 至強 可擴展處理器)。結果可能不同。
2.Mordor Intelligence,“Content Delivery Network (CDN) Market — Growth, Trends, Covid-19 Impact and Forecasts (2022 - 2027) {內容分發網絡 (CDN) 市場 - 增長、趨勢、新冠疫情影響與預測 (2022 - 2027)}”。https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/content-delivery-market#:~:text=Market%20Overview,%25%2C%20over%20the%20forecast%20period 。
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原文標題:第四代英特爾? 至強? 可擴展處理器賦能下一代邊緣內容分發網絡
文章出處:【微信號:英特爾中國,微信公眾號:英特爾中國】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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