Nhu cầu cứng hóa thuật toán mật mã
Ngày nay, rất nhiều hệ mật có chất lượng tốt được công bố công khai, việc đưa một hệ mật nào đó vào sử dụng là một vấn đề tương đối đơn giản. Có rất nhiều thư viện lập trình, bao gồm cả những sản phẩm mã nguồn mở, sản phẩm miễn phí, sản phẩm thương mại hỗ trợ các hàm để làm việc với các hệ mật khác nhau. Với sự hỗ trợ của các thư viện lập trình này, người ta có thể nhanh chóng xây dựng được các sản phẩm phần mềm có sử dụng mật mã để bảo vệ thông tin mà thậm chí không cần biết đến bản chất của các hệ mật. Trong môi trường máy tính và mạng máy tính, ta rất dễ bắt gặp ứng dụng của việc cài đặt mềm các hệ mật như thế. Đó là khi sử dụng giao thức HTTPS để duyệt web, sử dụng SMIME hay PGP để gửi thư điện tử an toàn, sử dụng BitLocker trong hệ điều hành Windows để mã hóa ổ đĩa, sử dụng TrueCrypt hay CryptoDisk để tạo ra các đĩa ảo mật mã….
Việc sử dụng mật mã mang lại lợi ích to lớn trong đảm bảo an toàn thông tin, mật mã cho phép thực hiện các dịch vụ đảm bảo bí mật, toàn vẹn, xác thực nguồn gốc dữ liệu, chống chối bỏ trong quá trình trao đổi, lưu trữ thông tin. Tuy nhiên, việc sử dụng mật mã cũng có nhược điểm đáng kể: các phép biến đổi mật mã đòi hỏi sử dụng lượng lớn tài nguyên tính toán; trên cùng một hệ thống thì việc sử dụng mật mã sẽ làm chậm quá trình xử lý thông tin, làm giảm hiệu năng của hệ thống. Như vậy, bên cạnh vấn đề an toàn của hệ mật thì một vấn đề khác cũng rất được quan tâm khi sử dụng mật mã là tăng tốc các phép biến đổi mật mã.
Thông thường trong các phần mềm, phép mã hóa chủ yếu được thực hiện thông qua các lệnh toán học đa dụng của các vi xử lý. Rõ ràng là cách cài đặt như thế chưa hiệu quả vì phải tốn nhiều thời gian cho quá trình vào/ra dữ liệu giữa bộ nhớ RAM và vi xử lý. Nếu xét riêng hệ mật AES thì hộp thế S-box được lưu trữ trong RAM, khiến thời gian thực hiện phép thay thế sẽ lớn hơn đáng kể so với trường hợp hộp thế được lưu trong chính vi xử lý.
Để giải quyết vấn đề này, hai hãng sản xuất vi xử lý máy tính hàng đầu thế giới là Intel và AMD đã đưa vào các dòng vi xử lý mới nhất một tập lệnh để hỗ trợ mã hóa cứng cho hệ mật AES.
Dưới đây giới thiệu tập lệnh AES - NI (New Instructions - NI) được hỗ trợ bởi các dòng vi xử lý mới của Intel.

  Tập lệnh AES-NI của vi xử lý Intel
Hệ mật AES được các chuyên gia đánh giá cao cả về tính an toàn và hiệu năng so với các hệ mật khác, nên người ta dự đoán rằng AES sẽ là hệ mật quan trọng và được sử dụng lâu dài. Do đó, việc phát triển và cải thiện về hiệu suất, an toàn trong cài đặt AES sẽ rất có lợi cho các hệ thống máy tính.

Hiệu quả sử dụng AES-NI
Kết quả khảo sát của các chuyên gia đã chỉ ra rằng, việc sử dụng AES-NI sẽ làm tăng đáng kể tốc độ mã hóa và giải mã bằng AES. Đối với chế độ hoạt động không song song của AES như quá trình mã hóa trong chế độ CBC thì  hiệu suất khi sử dụng AES-NI có thể tăng 2 đến 3 lần so với cài đặt thông thường. Còn đối với chế độ song song như quá trình giải mã trong chế độ CBC và CTR, AES-NI có thể tăng tốc 10 lần so với cài đặt thông thường.