增強英特爾® 資料直接 I/O (DDIO) 工作負載的效能

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aminakhatun26
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增強英特爾® 資料直接 I/O (DDIO) 工作負載的效能

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英特爾資料直接 I/O (DDIO) 技術是英特爾® 至強®處理器中提供的硬體功能。它使處理器快取成為 I/O 資料流入和流出英特爾® 乙太網路控制器和適配器的主要連接點,從而幫助實現 I/O 效能改進。密切注意非核心事件(即 CPU 核心外部發生的事件)對於監控DDIO和麵向定向 I/O 的英特爾® 虛擬化技術(英特爾® VT)(Intel® VT-d)的效率至關重要(允許獨立執行多個作業系統和應用程式)。 英特爾® VTune™ Profiler是一款由oneAPI支援的效能分析與除錯工具,可讓您分析非核心硬體事件,進而提升 DDIO 工作負載的效能。

在本部落格中,我們將討論如 希臘手機號碼列表 何利用 VTune Profiler 來分析和優化定向 I/O 效能。在深入分析分析技術之前,讓我們先簡單討論一下英特爾 DDIO 技術。



英特爾® 資料直接 I/O (DDIO) 技術概述


英特爾 DDIO 是一項英特爾® 整合式 I/O 功能,於 2012 年首次推出,作為英特爾至強處理器 E5 系列和英特爾至強處理器 E7 v2 系列的一部分。它旨在透過遵循與經典 I/O 模式不同的 I/O 資料流進出處理器來增強系統層級的 I/O 效能。

以前,在 DDIO 技術出現之前,I/O 操作速度很慢,處理器快取是非常有限的資源。來自乙太網路控制器或適配器的任何傳入和傳出資料都需要分別儲存在主機處理器的主記憶體中並從中檢索。過去,主記憶體中的資料首先被帶到快取中,然後才能對其進行操作。這就導致了頻繁的記憶體讀寫操作。在一些較舊的架構中,這也會觸發來自 I/O 集線器的一些額外的推測性讀取操作。過多的記憶體存取通常會導致 I/O 效能下降並增加系統功耗。

鑑於處理器快取不再是稀缺資源,Intel DDIO 技術被引入,透過使處理器快取(而不是主記憶體)成為 I/O 資料的主要來源和目的地來重組 I/O 資料流。

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根據伺服器或工作站上的工作負載類型,DDIO 技術具有以下優勢:

頻寬增加,
減少延遲,
更低的功耗,
更高的交易率等等。
DDIO 技術不需要任何產業支援。它沒有硬體依賴性,並且不需要更改您的軟體應用程式、驅動程式或作業系統。

→ 有關英特爾 DDIO 技術的詳細信息,
請參見此處。

使用英特爾® VTune Profiler 提升 DDIO 效能


非核心事件是指在 CPU 的非核心部分(位於處理器核心本身之外)執行的函數,但它會影響整體處理器效能。例如,此類事件可能與 I/O 堆疊、記憶體控制器和英特爾® Ultra Path Interconnect (UPI)[1] 區塊的操作相關。

最近在 VTune Profiler Cookbook 中發布的食譜描述了該工具的輸入和輸出分析功能如何幫助您計算這些類型的非核心硬體事件。所獲得的結果可以幫助您了解外圍組件互連 Express (PCIe)[2] 的流量和行為,從而分析 DDIO 和 VT-d 效率。

配方描述了執行輸入和輸出分析、分析結果並對產生的 I/O 指標進行分組的過程。本質上,需要第一代或更高代 Intel Xeon 可擴展處理器和 VTune Profiler v2023.2 或更高版本。本秘籍中討論的 I/O 指標和事件基於第三代英特爾至強可擴展處理器,但該方法也適用於最新一代英特爾至強處理器。
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