Intel Data Direct I/O Technology (DIDO )

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In klassischen Server-Systemen kommunizieren Netzwerkkarten immer über den Umweg über den Hauptspeicher mit dem Prozessor und seinem Cache (erste Grafik). Intel DIDO beschleunigt I/O Zugriffe, in dem es kompatiblen Intel Netzwerkkarten ermöglicht direkt mit dem Prozessors (-Cache) zu kommunizieren (zweite Grafik).

Quelle: https://intelethernet-hp.com/wp-content/uploads/2012/07/DDIO_TechOverview.pdf

Quelle: https://intelethernet-hp.com/wp-content/uploads/2012/07/DDIO_TechOverview.pdf

Quelle: https://intelethernet-hp.com/wp-content/uploads/2012/07/DDIO_TechOverview.pdf

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Intel geht davon aus, dass sich somit die Netzwerk I/O Latenz bei Server-Anwendungen um ca. 10-15% verringern lässt. Die Grafik von Intel zeigt, das je nachdem von welcher Platform und Server-Anwendung ausgegangen wird, auch höhere I/O Performance Gewinne möglich sind. Die Intel Data Direct I/O Technology wird bei vielen aktuellen Server Prozessoren direkt integriert und erfordert keine Anpassung des Betriebssystems oder spezielle Treiber. Nach einer Aktivierung im BIOS Ihres Server-Mainboards (eine passende Intel Server-Netzwerkkarte vorrausgesetzt) ist Intel DIDO sofort aktiv.

 

Quelle: https://intelethernet-hp.com/wp-content/uploads/2012/07/DDIO_TechOverview.pdf

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Auch Datendurchsatz und Energieeffizienz profitieren, jedoch in einem wesentlich geringerem Maße. Wir raten dazu, dieses Feature nach dem Kauf eines neuen Servers stets zu aktivieren. Auch wenn Ihre Anwendung wenig I/O lastig ist, werden sie so oder so von Intel DIDO profitieren.

 

Quelle: https://intelethernet-hp.com/wp-content/uploads/2012/07/DDIO_TechOverview.pdf

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Intel Data Direct I/O im Detail – übliche Netzwerk I/O Zugriffe ohne Intel DIDO

Die folgende Grafik verdeutlicht, wie viele Operationen zum Senden und Empfangen von I/O Daten über ein Netzwerk üblicherweise erforderlich sind. Vor jeder Sendeoperation über das Netzwerk, werden die Daten durch die CPU aufbereitet und landen dann zuerst im Cache des Prozessors. Anschließend werden sie in den Hauptspeicher geschrieben (Punkt 1 linke Grafik). Anschließend informiert der Prozessor die Netzwerkkarte über das bereitliegen der Daten und deren Position, erst jetzt kann die Netzwerkkarte die Daten aus dem Hauptspeicher auslesen (Punkt 2.1 und 2.2).

 

Auch beim Empfang über die Netzwerk-Schnittstelle werden die Daten zuerst in den Hauptspeicher geschrieben und gelangen von dort aus über den Last Level Cache zum jeweiligen Server Prozessor (-Kern).

Quelle: https://www-ssl.intel.com/content/www/us/en/io/data-direct-i-o-technology-brief.html

Quelle: https://www-ssl.intel.com/content/www/us/en/io/data-direct-i-o-technology-brief.html

 

Intel Data Direct I/O im Detail – übliche Netzwerk I/O Zugriffe mit Intel DIDO

Unterstützen sowohl Server Prozessor als auch Server Netzwerkkarte Intel Data Direct I/O, legt der Prozessor die Daten für die Netzwerkkarte einfach nur in den Last Level Cache, von dem aus sie die Netzwerkkarte direkt abrufen kann. Um eine „Überfüllung“ des Caches zu verhindern, werden beim Senden von Daten nur maximal 10% des last Level Caches verwendet.

 

Quelle: https://www-ssl.intel.com/content/www/us/en/io/data-direct-i-o-technology-brief.html

Quelle: https://www-ssl.intel.com/content/www/us/en/io/data-direct-i-o-technology-brief.html

 

 

Weitere Informationen / Quellen

 

Intel® Data Direct I/O Technology – http://www.intel.com/content/www/us/en/io/direct-data-i-o.html

Intel® Data Direct I/O: Frequently Asked Questions – https://www-ssl.intel.com/content/www/us/en/io/data-direct-i-o-faq.html

Intel® Data Direct I/O Technology (Intel® DDIO): Technology Brief – https://www-ssl.intel.com/content/www/us/en/io/data-direct-i-o-technology-brief.html