I/O加速技術

I/O加速技術（英語：I/O Acceleration Technology，縮寫I/OAT）是英特爾在高端服務器主板上搭售的一個DMA引擎（嵌入式DMA控制器），憑藉執行直接存儲器訪問（DMA）來卸載主處理器的內存複製工作。它通常用於加速網絡流量的傳輸，但也支持任何類型的複製。

Microsoft Windows自面向Windows Server 2003SP1的可擴展網絡包開始支持使用I/OAT加速網絡。Linux內核則是自2006年開始使用，但此特性據稱由於缺乏性能優勢和造成數據損壞的可能性，在之後被禁用。 ^[1] 

基於目前的商務信息化實際，近年來各國企業紛紛加大了對網絡和存儲基礎設施的投資。但不少CIO發現：即使網絡帶寬投資提高了10倍，其應用響應速度和可靠性仍舊沒有明顯改善。網絡流量需求仍超過網絡服務器的支持能力，其中，成為制約系統性能的。在這樣的背景下，一款集成的平台I/O解決方案——英特爾®I/O加速技術（英特爾®I/O Acceleration Technology）應運而生，它較好地幫助企業解決了這一系統性能問題，不僅加快了數據傳輸速度，同時也提高了系統效率及可靠性。 ^[2] 

提高的DMA引擎，更快的數據傳輸，多達2倍多的數據吞吐，優化的TCP堆棧，減少40%的CPU開支，加速應用反應，平台層面的加速，可以無縫隙的升級到8千兆以太網端口，隨着CPU的改進，I/O的可操作性隨着上升，用可信賴的Windows和Linux TCP/IP堆棧，對IT來説意味着更少的風險，保持現有的LAN特徵，如VLANs和teaming，具有標準特徵的英特爾以太網適配器，在主板和網絡適配器方面不用增加任何額外的費用。

英特爾I/O加速技術的表現為：可操作性、可升級性和可靠性。

首先是可操作性——I/O加速技術有利於減少CPU的資源浪費，使系統在處理多種緊急任務時可以獲得更多的資源。該技術主要通過優化CPU、芯片組、網絡控制器和軟件的運行效能來縮小操作性能方面的瓶徑。演示表明，英特爾®I/O加速技術能有效加快TCP/IP的處理，提高服務器平台上加速數據的傳遞效率，減少系統的響應時間。

其二是可升級性——英特爾I/O加速技術提供的網絡加速功能可在千兆以太網端口上進行無縫升級。利用一個標準千兆網絡適配器的電和熱特性，它可以很節省成本地升級到8千兆和萬兆以太網端口。

其三是可靠性——英特爾I/O加速技術是一個安全和靈活的選擇，因為它被緊密嵌入目前主流的操作系統上，如微軟的Windows Server* 2003和Linux*。相對於依靠第三方硬件供應商所做的網絡堆棧更新，這種內嵌方式可以避免支持相關的風險。

據瞭解，2006年，隨着英特爾服務器平台Bensley和全新雙核英特爾至強處理器系列新品的正式發佈，I/O加速技術作為一款系統級解決方案和一項全新能力，已被集成到新一代服務器平台中去。 ^[2] 

直接內存訪問（DirectMemoryAccess，DMA）是計算機科學中的一種內存訪問技術。它允許某些電腦內部的硬件子系統（電腦外設），可以獨立地直接讀寫系統內存，而不需中央處理器（CPU）介入處理 。在同等程度的處理器負擔下，DMA是一種快速的數據傳送方式。很多硬件的系統會使用DMA，包含硬盤控制器、繪圖顯卡、網卡和聲卡。

DMA是所有現代電腦的重要特色，它允許不同速度的硬件設備來溝通，而不需要依於中央處理器的大量中斷負載。否則，中央處理器需要從來源把每一片段的數據複製到寄存器，然後把它們再次寫回到新的地方。在這個時間中，中央處理器對於其他的工作來説就無法使用。

DMA傳輸常使用在將一個內存區從一個設備複製到另外一個。當中央處理器初始化這個傳輸動作，傳輸動作本身是由DMA控制器來實行和完成。典型的例子就是移動一個外部內存的區塊到芯片內部更快的內存去。像是這樣的操作並沒有讓處理器工作拖延，使其可以被重新調度去處理其他的工作。DMA傳輸對於高性能嵌入式系統算法和網絡是很重要的。 舉個例子，個人電腦的ISADMA控制器擁有8個DMA通道，其中的7個通道是可以讓計算機的中央處理器所利用。每一個DMA通道有一個16位地址寄存器和一個16位計數寄存器。要初始化數據傳輸時，設備驅動程序一起設置DMA通道的地址和計數寄存器，以及數據傳輸的方向，讀取或寫入。然後指示DMA硬件開始這個傳輸動作。當傳輸結束的時候，設備就會以中斷的方式通知中央處理器。 ^[1]