加速数据库
与使用 Zstd 的英特尔® 至强® 铂金 8380 处理器相比,使用内置英特尔® IAA 的英特尔® 至强® 铂金 8592+ 处理器可将开源数据库 RocksDB 的性能提升高达 3.7 倍1。
现代企业需要在瞬息间获取数据的能力。要更快地获取洞察,企业和机构需要能够加速数据库查询和大数据分析的基础设施。这就需要能快速响应并加速结果获得的高性能的科学计算平台。
第四代和第五代英特尔® 至强® 可扩展处理器搭配内置的英特尔® 存内分析加速器(Intel® In-Memory Analytics Accelerator,英特尔® IAA)便可满足这一需求。英特尔® IAA 能够加速数据库工作负载的基本组件:它能扫描并过滤查询中的大型数据集,从而卸载内核的负载,还能对数据进行压缩和解压缩,以优化性能。此举能够加快数据库和数据分析工作负载的处理速度,进而提高能效和性价比。借助英特尔的工具和实施资源,开发人员和架构师可以快速构建和优化业务应用,以充分利用英特尔® IAA 提供的工作负载支持。
英特尔® IAA 用例
英特尔® IAA 可以在以下常见用例中加速工作负载:
- 大数据分析:更快地运行内存数据库,从而加速数据分析,以便获取新客户、规划营销活动、识别风险、创新产品或优化供应链网络。
- 商业智能(BI):加速数据库以更快获得洞察,助力培养竞争优势并帮助企业和机构更快地响应客户。
- 电子商务:加速数据库,使网站能够更快地响应与客户的交互。打造良好的客户体验,吸引客户并使其成为回头客。
降低总体拥有成本
英特尔® IAA 通过优化数据库和数据分析工作负载以提高性能,使企业和机构部署更少的服务器便能实现相同水平的性能。减少服务器部署则有助于降低总体拥有成本 (TCO)。例如,在 RocksDB 等开源数据库上运行工作负载且充分利用第四代英特尔®至强® 可扩展处理器内置的英特尔® IAA,可助力企业和机构将 TCO 降低多达 52%2。
英特尔® IAA 的功能
如图 1 所示,英特尔® IAA 可以执行加密、数据分析和压缩任务。这一数据分析管线包括三个子模块:解密、解压缩和过滤。这些功能被捆绑在一起,从而开发人员可以利用英特尔® IAA 有效执行其任意组合,或对输入数据进行加密或压缩。
软件支持
英特尔提供众多工具和技术,其中也涉及安全增强和性能优化,可以帮助开发人员更好地利用英特尔® IAA。英特尔还提供包括英特尔® Query Processing Library(英特尔® QPL)在内的各种库和中间件,有助于企业和机构以更快的速度和更出色的性能运行内存数据库和大数据分析工作负载。
英特尔® QPL 出色的压缩和解压缩能力除了有助于加速工作负载,还能帮助降低计算成本、节省内存带宽以及提升查询吞吐量。
如图 2 所示,英特尔® QPL 位于硬件驱动程序和操作系统之上。它能够将英特尔® IAA 与工作队列和虚拟机 (VM) 访问进行映射,同时还有助于将数据分析操作从应用卸载到英特尔® IAA。
进一步了解英特尔® QPL 为开发人员提供的提高数据库、企业数据、通信和科学/技术应用性能所需的相关支持。
面向英特尔® IAA 的其他开发工具
为方便开发人员使用第四代和第五代英特尔® 至强® 可扩展处理器和英特尔® IAA 开发新的软件应用,英特尔提供了丰富的资源和工具:
- 英特尔® Developer Cloud:供开发人员在全新英特尔® 硬件集群上学习、测试、原型设计和运行工作负载的资源
- 面向 oneAPI 的英特尔® Developer Cloud:用于学习跨架构应用编程的开发沙箱
- 英特尔® 开发人员专区:用于在英特尔® 硬件和加速器的基础上进行开发的官方资源
针对关键工作负载启用英特尔® IAA
英特尔还为架构师和系统工程师提供可靠的文档,方便他们在现有解决方案中启用英特尔® IAA:
- 英特尔® IAA 用户指南:为用户针对特定工作负载无缝配置、集成和启用英特尔® IAA 提供指南
- 英特尔® IAA 架构规范:提供英特尔® IAA 架构规范文档,用于启用英特尔® IAA 和提供软件支持
- 英特尔® 至强® 可扩展处理器顾问工具:一款可用于了解英特尔® 至强® 可扩展处理器在不同部署环境下产品选项的顾问工具
通用代码资源:
英特尔还提供有助于集成和优化英特尔® IAA 的库、插件和驱动程序:
- 英特尔® QPL 文档:GitHub 上的英特尔® QPL 资源
- 面向 Kubernetes 的英特尔® IAA 设备插件:GitHub 上的面向 Kubernetes 的英特尔® IAA 设备插件资源
- 英特尔® IAA 加解密驱动程序内核:面向加解密驱动程序内核的英特尔® IAA 压缩代码资源
更快的数据库,更好的业务成果
英特尔® IAA 有助于加速 RocksDB 和 ClickHouse 数据库管理系统 (DBMS) 等开源数据库。
RocksDB
RocksDB 是一个支持快速存储的嵌入式、持久化键值存储库,架构师和系统工程师通常首选将其用于需要低时延数据库访问的应用。RocksDB 非常适合存有浏览历史记录的用户端电商应用或缓存了数据以支持实时查询的大数据分析应用。
英特尔® IAA 加速RocksDB
使用内置英特尔® IAA,并借助英特尔® QPL 为其提供支持的英特尔® 至强® 铂金 8490H 处理器:
• 与英特尔® 至强® 铂金 8380 处理器相比,RocksDB 的性能提升高达 3 倍,时延降低高达 66%3。
使用内置英特尔® IAA,并借助英特尔® QPL 为其提供支持的英特尔® 至强® 铂金 8592+ 处理器:
• 与使用 Zstd 的英特尔® 至强® 铂金 8380 处理器相比,RocksDB 的性能提升高达 3.7 倍,每瓦性能提升高达 3.08 倍1。
支持资源:
- 面向RocksDB 的英特尔® IAA:面向基于英特尔® IAA 的RocksDB 的英特尔® Optimization Hub 配置
- RocksDB wiki:GitHub 上的RocksDB 代码支持
- 利用英特尔® IAA 和第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器执行 RocksDB 压缩和解压缩的调优指南:专用于 RocksDB 的英特尔® IAA 调优指南
- 面向RocksDB 的英特尔® IAA 插件白皮书:了解英特尔® IAA 可以为RocksDB 工作负载带来的性能和成本效益
代码资源:
ClickHouse DBMS
ClickHouse DBMS 是一个用于联机分析处理 (OLAP) 的开源列式 DBMS。需要高速的开源数据库进行联机分析的开发人员可以选择 ClickHouse DBMS 以交互方式对数据进行切片和切块,从而用于分析、报告和内部商业智能应用4。
英特尔® IAA 加速 ClickHouse DBMS
使用内置英特尔® IAA,并借助英特尔® QPL 为其提供支持的英特尔® 至强® 铂金 8490H 处理器:
• 与英特尔® 至强® 铂金 8380 处理器相比,ClickHouse DBMS 的性能提升高达 1.59 倍,单次查询占用的内存带宽降低高达 25%5。
使用内置英特尔® IAA,并借助英特尔® QPL 为其提供支持的英特尔® 至强® 铂金 8592+ 处理器:
• 与使用 Zstd 的英特尔® 至强® 铂金 8380 处理器相比,ClickHouse DBMS 的性能提升高达2.49 倍6。
支持资源:
- 面向 ClickHouse DBMS 的英特尔® IAA:面向采用英特尔® IAA 的 ClickHouse DBMS 的英特尔® Optimization Hub 配置
- 面向 ClickHouse DBMS 的英特尔® IAA 调优指南:专用于 ClickHouse DBMS 的英特尔® IAA 调优指南
容器详情:
- 面向英特尔® 架构优化的 ClickHouse
代码资源:
- ClickHouse DBMS 代码:GitHub 上的代码支持
加速业务发展
英特尔® IAA 可通过提高工作负载的性能并降低时延为开源数据库提供支持,有助于企业更快获得洞察并响应客户。使用英特尔的工具和资源,即刻体验英特尔® IAA。