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  • 安全加持:SGX“大展拳脚”安全怎么强调都不为过

    毫无疑问,数字化正在成为新旧动能转换的原动力,也给整个科技行业带来了前所未有的机遇。目前,中国数字经济规模接近40万亿元,总量也跃居世界第二位。

    在最近加快数字化发展的“十四五”规划中,甚至将“数字中国”建设单独列为一章。可以说,以数据为中心的数字经济新时代已经到来。如何加速企业关键工作负载转型,挖掘数据元素价值,驱动业务迭代创新,成为新时代的重要机遇和挑战。

    看到这个机会,英特尔于 4 月正式发布了其第三代 Xeon Scalable 处理器,以及用于数据中心、5G 网络和智能边缘基础设施的新硬件和软件产品组合。

    英特尔营销集团副总裁、中国区数据中心销售总经理陈宝利指出,英特尔不再只是一家CPU公司,而是业内唯一一家能够提供涵盖多种算力、存储、和网络。作为重要的技术基础,英特尔至强处理器自发布以来已出货5000万台,赢得了800多家云服务商的青睐。

    “用户需要更高更快的计算能力,第三代至强可扩展处理器性能提升了46%。此外,在安全和人工智能方面,英特尔密码加速技术和硬件密码加速技术可以帮助客户更好地保护数据;利用内置强大的人工智能技术,帮助客户更好地进行人工智能推理运算,满足用户需求。” 陈宝丽说道。

    安全加持:新交所功能“利用”数据中心

    安全性怎么强调都不为过。在全新的第三代 Xeon Scalable 处理器上,Intel 引入了两个新特性,一个是 Intel Software Guard Extensions SGX,另一个是 Intel 加密操作的硬件加速。

    SGX,Intel Software Guard Extension软件保护扩展,通过全新的指令集扩展方式,方便软件开发者通过直接调用CPU指令实现平台安全隔离技术,整体设计更加低级、高效、独特的。作为一项安全功能,它首先出现在第六代酷睿处理器上。

    英特尔技术专家指出,第三代至强可扩展处理器是首次在服务器端产品中引入SGX特性,主要基于两方面的考虑。首先是客户需求。隐私计算已成为一种趋势。对于云服务提供商来说,为了满足客户和监管的需求,需要在技术架构上提供可信的执行环境。“SGX可以为特定客户提供内存隔离能力,可以理解为一个‘飞地’,满足多租户隔离和隐私计算的需求。”

    “从英特尔的角度来看,我们更贴近客户,了解客户的潜在需求状况。SGX 能力从 Core 扩展到服务器是因为 Intel 负责可扩展性。目前PC上的使用环境比服务器多。这有点复杂。SGX需要防范软件攻击和硬件攻击,英特尔的技术积累还是比较深的。”

    英特尔技术专家表示,将 SGX 应用于服务器产品时,性能是主要关注点。Intel采用AES-XTS加密引擎技术,可以动态加载实际工作负载的变化,减少机器性能损失,满足多租户环境的要求,实现性能、安全性和灵活性的有机融合。

    目前,国内几家主流云服务商已经开始引入SGX技术,并在实际工作负载中进行了验证。“英特尔有信心,在服务器领域,我们将继续为业界提供全面的数据隐私保护,让最终用户能够放心地在公有云上运行包括代码和用户数据在内的敏感工作负载。”

    除了 SGX,第三代 Xeon Scalable 处理器在加密操作的硬件加速技术方面也得到了增强。英特尔技术专家指出,随着需求的不断增加,对密码运算的安全性要求也会越来越高8位复杂指令集cpu设计,对计算能力的要求也会呈指数级增长,这就需要在底层硬件上支持密码运算加速。英特尔主要通过增加CPU指令集、微架构调整和软件优化“三位一体”的技术体系,为行业提供密码运算的硬件加速。

    智能计算:优化工作负载以帮助客户创新

    据英特尔技术专家介绍,除了性能之外,AI 和安全是 Ice Lake 架构中重点优化的工作负载。

    性能方面,第三代Xeon Scalable处理器相比上一代Cascade Lake系统将Ice Lake架构提升了74%。其中一项重要的改进是 AVX-512。Intel是目前业界唯一支持AVX-512指令集的厂商,另外一家是AI加速相关的指令集。

    在加速和软件优化这两方面的帮助下,英特尔第三代至强可扩展处理器的AI计算性能较上一代提升了74%,比竞争对手快了约25倍。此外,英特尔继续投资于软件。例如,英特尔在 TensorFlow 上优化了 ResNet 的性能8位复杂指令集cpu设计,与默认分布相比可以提升 10 倍。它在 Scikit-Learn 上进行了优化,与未优化的版本相比,性能提升了 100 倍。

    这种改进不是实验室数据,而是在很多实际应用场景中出现的。

    在数字娱乐体验方面,英特尔与国内客户合作,为终端用户提供更完美、更身临其境的体验。在开发过程中,游戏厂商利用AI技术将人脸照片与游戏中的3D模型进行耦合,使最终用户的脸出现在游戏角色中,游戏交互变得更加有趣。

    “照片到3D模型的映射其实是一个深度学习的应用场景。在第三代Xeon Scalable处理器上,Intel进一步支持int8的低精度推理技术,性能提升4.23同时,客户在提供低精度支持的AI推理过程中导入了英特尔的开源工具LPOT,从最终结果来看,准确率达到了4倍以上,客户非常满意。”

    英特尔与国内领先的云服务商合作进行自然语言推理,联合云服务商对最常见的 Transformer 模型进行深度优化,实现了 3 倍的性能提升。目前,Transformer 模型每天在云平台上服务数百万用户,用户得到更低的响应延迟,提升终端用户体验。

    不仅在算力和智能方面,英特尔至强平台还支持傲腾持久内存技术,推动了诸多应用领域的创新。以千人千面的推荐系统为例,它不仅需要高密度计算和深度学习模型推理,还需要海量存储容量。系统需要了解每个用户的使用偏好并保存。在每个推荐过程中,都需要实时提取用户画像信息,以帮助生成针对性的、千人的推荐结果。

    在传统的解决方案中,用户可能需要使用非常昂贵或非常复杂的存储系统,成本和可用性是很大的挑战。采用英特尔持久内存后,这些问题就迎刃而解了。英特尔傲腾持久内存可在 3 个节点上提供海量内存容量,极大地简化了系统复杂性并降低了应用成本。从实际效果来看,成本降低了30%;在实时性能方面,可以达到与DDR4同级别的系统延迟。同时,在服务可用性和故障恢复响应时间方面也为客户带来附加价值。

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