Google開發人員出手協助提升AMD和英特爾處理器AES效能
早在2023 年10 月,有用戶測試發現Windows 的預設軟體BitLocker 加密會對固態硬碟的效能造成顯著影響。接受測試的硬碟是三星990 Pro NVMe PCIe Gen4 固態硬碟,與沒有加密相比,Windows 的軟體BitLocker 解決方案使其效能損失高達46%。
基於軟體的BitLocker 預設加密使用XTS-AES 128,其中XTX 代表具有密文竊取功能的XEX 可調整塊狀密碼,AES 代表高級加密標準,Windows 筆記型電腦和筆記型電腦以及其他預置的Windows PC 預設啟用該功能。
雖然沒有測試對機械旋轉硬碟的影響,但假定硬碟的性能也不會好到哪裡去,應該不會錯。另一方面,Linux 核心6.10 版本已經準備就緒,它在AES-XTX 磁碟加密效能方面受到了廣泛的關注,尤其是來自Google的關注。
來自Google的Eric Biggers 一直致力於為現代AMD 和Intel 處理器實現各種AES-XTS。其中包括與AES-NI(新指令)、VAES(向量化AES)和AVX(高階向量擴充)-256 和-512 相關的新增功能。英特爾相對較新的AVX10也包括在內。
至於這能帶來多大的改進,早期的測量結果顯示非常有希望,AMD 的效能提升可達155%。
測試是在AMD Zen 4 和Intel Sapphire Rapids 上進行的,但沒有提及所用CPU 的特定型號。
從下面的圖片中可以看到,在以MB/s 為單位的吞吐量資料方面,當使用4096 位元組的資訊進行基準測試時,AMD 和英特爾在XTS-AES VAES AVX10-512 中的表現都是最好的。 Zen 4 晶片能夠達到每秒10868 MB 的速度,而英特爾藍寶石Rapids 則能夠輸出每秒12176 MB 的速度。
同時,以百分比表示,Zen 4 的效能大幅提升了155%,Zen 3 的效能也接近138%,同樣是4096 位元組。英特爾在這方面也毫不遜色,因為藍寶石急流實現了151% 的提升。
對於AMD 和英特爾來說,這些無疑是巨大的進步。遺憾的是,我們目前還不知道Linux 6.10 的這項改進在與Windows 的較量中會有怎樣的表現。因為AMD 和英特爾包含VAES的CPU都被發現容易受到潛在資料損壞的影響。