โปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® เปิดใช้งาน Enclave Page Cache (EPC) สูงสุด 1 TB ได้อย่างไร

ข้อมูล

โปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® รองรับ Intel® Software Guard Extensions (Intel® SGX) ซึ่งใช้ Enclave Page Cache (EPC) เพื่อจัดเก็บโค้ดและข้อมูล Enclave ในหน่วยความจําที่มีการป้องกัน โปรเซสเซอร์หลายรุ่น Intel ได้แนะนําการเปลี่ยนแปลงทางสถาปัตยกรรมที่เพิ่มขนาด EPC สูงสุดที่รองรับอย่างมาก โดยสูงถึง 1 เทราไบต์ (TB) บนแพลตฟอร์มสมัยใหม่

บทความนี้จะอธิบาย:

• ขนาด EPC มีวิวัฒนาการอย่างไรในรุ่นโปรเซสเซอร์ Intel® Xeon®
• การเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีที่สําคัญที่เปิดใช้งาน EPC ระดับเทราไบต์
• สิ่งนี้นําไปใช้กับแพลตฟอร์ม Intel® Xeon® 6 และ Intel® Xeon® 6+ อย่างไร

Enclave Page Cache (EPC) คืออะไร

Enclave Page Cache (EPC) เป็นพื้นที่หน่วยความจําที่มีการป้องกันที่ใช้โดย Intel® SGX หน่วยความจํา EPC คือ:

• เข้ารหัส
• ปกป้องความสมบูรณ์
• แยกจากระบบปฏิบัติการ ไฮเปอร์ไวเซอร์ และซอฟต์แวร์อื่นๆ

แอปพลิเคชันที่ทํางานภายใน SGX Enclaves อาศัย EPC เพื่อจัดเก็บโค้ดและข้อมูลที่ละเอียดอ่อนอย่างปลอดภัย

ขีดจํากัดขนาด EPC ในอดีต

ก่อนการเปลี่ยนแปลงทางสถาปัตยกรรมล่าสุด ขนาด EPC ถูกจํากัดโดยวิธีการใช้การป้องกันหน่วยความจําในฮาร์ดแวร์:

• โปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® Scalable เจนเนอเรชั่น 3 ก่อน
  • ขนาด EPC สูงสุด: 256 MB

ข้อจํากัดเหล่านี้ทําให้ยากต่อการเรียกใช้ปริมาณงานที่เป็นความลับขนาดใหญ่โดยไม่มีค่าใช้จ่ายในการเพจ EPC

ขนาด EPC โดยรุ่นโปรเซสเซอร์ Intel® Xeon®

ขนาด EPC จะแตกต่างกันไปตาม รุ่นโปรเซสเซอร์และ SKU:

• โปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® Scalable เจนเนอเรชั่น 3

  • สูงสุด 512 GB EPC ต่อซ็อกเก็ต
  • EPC สูงสุด 1 TB บนแพลตฟอร์มสองซ็อกเก็ต

• โปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® Scalable เจนเนอเรชั่น 4

  • SKU บางตัวรองรับ EPC 512 GB
  • SKU อื่นๆ รองรับ EPC 128 GB

• โปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® Scalable เจนเนอเรชั่น 5

  • รองรับ EPC 512 GB, 128 GB หรือ 64 GB ตาม SKU

• โปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® 6

  • รองรับ 512 GB EPC ต่อซ็อกเก็ต
  • EPC สูงสุด 1 TB บนแพลตฟอร์มสองซ็อกเก็ต

• โปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® 6+

  • รองรับ EPC ระดับเทราไบต์ต่อไป ขึ้นอยู่กับ SKU และการกําหนดค่าแพลตฟอร์ม

การเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีที่สําคัญที่เปิดใช้งาน EPC 1 TB

การเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีหลักที่เปิดใช้งาน EPC ระดับเทราไบต์คือวิธีที่ Intel® SGX ปกป้องหน่วยความจํา

การเปลี่ยนจาก MEE เป็น AES-XTS

• การใช้งาน SGX ก่อนหน้านี้ใช้ Memory Encryption Engine (MEE)
• MEE อาศัย โครงสร้างแบบออนดาย รวมถึง Merkle Tree ซึ่งจํากัดขนาดของ EPC ที่สามารถปรับขนาดได้
• Intel® SGX เปลี่ยนไปใช้
  มาตรฐานการเข้ารหัสขั้นสูง – XEX Tweakable Block Cipher พร้อมการขโมยข้อความเข้ารหัส (AES-XTS)

เหตุใดสิ่งนี้จึงสําคัญ:

• AES-XTS ขจัดการพึ่งพาโครงสร้าง Merkle Tree แบบตายตัว
• ขณะนี้ EPC สามารถปรับขนาดโดยใช้หน่วยความจําระบบในขณะที่ยังคงเข้ารหัสและปกป้องความสมบูรณ์
• การเปลี่ยนแปลงนี้ช่วยให้ มีขนาด EPC ที่ใหญ่ขึ้นมาก รวมถึงสูงสุด 1 TB บนแพลตฟอร์มที่รองรับ

สิ่งนี้มีความหมายต่อลูกค้าอย่างไร

ด้วยโปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® 6 และ Intel® Xeon® 6+ ลูกค้าสามารถ:

• เรียกใช้ พื้นที่ SGX ที่ใหญ่ขึ้น โดยไม่มีข้อจํากัดด้านขนาด EPC ที่รุนแรง
• รองรับ ฐานข้อมูลที่เป็นความลับ การวิเคราะห์ และปริมาณงาน AI
• ปรับขนาดความจุ EPC ตาม การออกแบบแพลตฟอร์มและการเลือก SKU

หมายเหตุสําคัญ

ขนาด EPC ไม่คงที่และขึ้นอยู่กับ:

• การสร้างโปรเซสเซอร์
• SKU โปรเซสเซอร์
• การกําหนดค่า BIOS และเฟิร์มแวร์
• จํานวนซ็อกเก็ตแพลตฟอร์ม

สําหรับขีดจํากัด EPC ที่แน่นอนสําหรับโปรเซสเซอร์เฉพาะ โปรดดู ข้อมูลจําเพาะของผลิตภัณฑ์ Intel® สําหรับ SKU ที่เกี่ยวข้อง

สรุป

โปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® เปิดใช้งาน EPC สูงสุด 1 TB ผ่านการเปลี่ยนแปลงทางสถาปัตยกรรมที่สําคัญใน Intel® SGX: การเปลี่ยนจากการป้องกันที่ใช้ Memory Encryption Engine (MEE) เป็น การเข้ารหัสหน่วยความจําที่ใช้ AES-XTS การเปลี่ยนแปลงนี้ช่วยให้ EPC สามารถปรับขนาดได้เกินขีดจํากัดของฮาร์ดแวร์ก่อนหน้านี้ในขณะที่ยังคงรับประกันความปลอดภัยที่แข็งแกร่ง

สําหรับข้อมูลจําเพาะโดยละเอียด โปรดไปที่ ข้อมูลจําเพาะผลิตภัณฑ์ Intel® - โปรเซสเซอร์ Intel® Xeon®

สําหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดไปที่:

• ภาพรวมของวงจรชีวิต Intel® Software Guard Extensions Enclave
• เครื่องมือวัดหน่วยความจํา Enclave สําหรับ Intel® Software Guard Extensions (Intel® SGX) Enclaves
• ไม่พบขนาดของแคชเพจ Enclave (EPC) (intel.com)
• คู่มือนักพัฒนา Intel® SGX สําหรับ Windows*
• ข้อควรพิจารณาด้านประสิทธิภาพสําหรับแอปพลิเคชัน Intel® Software Guard Extensions (Intel® SGX)