在很多人眼中，亚马逊云科技可能只是一家提供云计算服务的公司，实际上，亚马逊云科技也是一家率先进入自研芯片领域、制造自有硬件的公司，拥有一系列定制芯片和加速器。【TechWeb】11月22日消息，近日，雲成本管理和優化平台Vantage發佈的一項調查顯示，2024第一季度，在Amazon EC2 M7系列通用實例的成本支出方面，採用Amazon Graviton的M7g系列已經超過三分之一（34.5%）。
這裏面，採用Amazon Graviton的M7g系列、採用英特爾的M7i系列、採用AMD的M7a系列都是亞馬遜雲科技提供給客戶的實例，客戶可以根據自身IT架構、業務需求、成本需要等多方面因素綜合考慮選擇適合自己的最優實例方案。
Amazon Graviton正是亞馬遜雲科技旗下的自研芯片系列之一。
在很多人眼中，亞馬遜雲科技可能只是一家提供雲計算服務的公司，實際上，亞馬遜雲科技也是一家率先進入自研芯片領域、製造自有硬件的公司，擁有一系列定製芯片和加速器。
亞馬遜雲科技自研芯片團隊致力於不斷突破計算機硬件設計和製造的極限，幫助客戶提升效率、安全性和可持續性，並降低成本。
經過10多年的發展，亞馬遜雲科技自研芯片Amazon Graviton承載的實例，已經跟英特爾和AMD這兩芯片巨頭打出「三分天下有其一」的局面！ 這一數據背後，折射出亞馬遜雲科技自研芯片的不凡實力。
全面佈局，超10年深耕芯片自研
作爲全球最大的雲服務商，亞馬遜雲科技的高級系統經理們認爲，每一項雲服務背後，軟硬件之間的交互遠比多數人想象的要密切。軟件故障可以輕易修復，但硬件問題通常意味着團隊需要從頭再來，而且週期可能很長。可以說，「穩定、高效、安全且更低成本」的硬件是一切優勢雲服務的基礎。
2013年，亞馬遜雲科技高級副總裁James Hamilton提出開發定製硬件業務策略，並被亞馬遜雲科技領導層所採納。而這一決策的初衷是爲客戶提供更多創新可能。
此後，亞馬遜雲科技通過垂直整合、定製硬件設計以及與合作伙伴的緊密合作，推動其芯片產品的不斷演進。
2013年，亞馬遜雲科技開發了Amazon Nitro芯片，將虛擬化管理程序和授權功能從服務器CPU中剝離出來，從而提升數據中心的效率和客戶價值。這項創新就像爲亞馬通雲科技基礎設施流量設置了一道安全關卡，大大提高了其安全性和可靠性。
隨後，在2015年，亞馬遜雲科技收購了半導體微電子公司Annapurna Labs，這是一個重要節點，Annapurna團隊成爲亞馬遜雲科技後續芯片開發的核心力量之一。這一收購加速了Nitro系統的開發，並進一步推動了亞馬遜雲科技在硬件領域的創新。
2017年，亞馬遜雲科技發佈了由Annapurna Labs開發的首款自研芯片--Amazon Nitro，包括硬件及其支持的虛擬化平台Nitro System。
2018年，亞馬遜雲科技發佈了首款基於Arm架構的Graviton芯片，在性能和成本均進行了優化，可爲可擴展工作負載帶來高達45%的成本節約。
……
歷經持續創新，截至目前，亞馬遜雲科技已推出四大自研芯片產品組合，包括：Amazon Nitro系統（六代）、通用處理器芯片Amazon Graviton（四代）、機器學習訓練芯片Amazon Trainium（兩代）和推理芯片Amazon Inferentia（兩代）。
Amazon Graviton代際算力性價比提升均在兩位數起，追求極致增效降本
事實上，降本增效一直是雲客戶關注的重點。
Amazon Graviton源於亞馬遜雲科技對降本增效極限的不斷探索，其設計更符合雲計算業務和新時代需求。
最顯著的區別是Graviton處理器使用基於Arm的架構，而Intel和AMD使用x86架構。這種區別會影響性能和兼容性的許多方面，最重要的是處理器如何處理線程以及與某些軟件庫或第三方應用程序的潛在Arm兼容性問題。
Amazon Graviton支持廣泛的應用場景，包括高性能計算、機器學習、人工智能、容器化應用構建、數據分析、數據處理等等。
最重要的是，自2018年推出首款以來，過去5年, 亞馬遜雲科技發佈了四代Amazon Graviton實例，真正做到了，每一代的Amazon Graviton都會比上一代有兩位數的性能提升，同時單位算力的功耗持續下降：
2020年推出的Graviton2與第一代Graviton相比，處理器性能提升7倍、計算核心數量多達4倍、緩存達到2倍、內存速度達到5倍；
2021年推出的Graviton3，單核性能比Graviton2又提升25%，浮點性能提升2倍，與同類型其他EC2實例相比，可節省60%的能源消耗，同時還首次在雲計算芯片中採用性能更強、功耗更低的DDR5內存；
2022年推出的Graviton3E，專門對浮點和向量指令運算進行了優化，基於其推出的Hpc7g 實例與Graviton3實例相比，矢量指令性能提高了35%；
2023年推出了Graviton4，性能提升高達30%，獨立核心增加50%以上，內存帶寬提升75%以上。
特別值得注意的是，Amazon Graviton4是首次面向實際應用設計CPU架構，即從傳統的MicroBenchmark基準測試評價體系，轉向以實際工作負載進行評價標準。亞馬遜雲科技設計了真實工作負載雷達圖，將CPU微架構涉及的參數特性分爲前端和後端，並各自列出六項參數特性，相應軸上的數值代表其與該參數的依賴程度，數值越小依賴程度越低，即工作負載處理效率越高。因此在CPU設計時，即可以通過雷達圖的面積來更好地衡量實際工作負載的優化效果。
目前，最新一代Amazon Graviton4的EC2實例已全面上線，包括M8g通用型、C8g高性能計算型、X8g和R8g內存優化型實例。
同時爲了大幅降低客戶將應用遷移到 Graviton的複雜度，讓客戶更輕鬆獲得Graviton實例帶來的高性價比，亞馬遜雲科技還推出了越來越多基於Graviton的託管服務，客戶僅需幾分鐘將託管服務轉移到Graviton實例上即可實現高達40%的性價比提升。
選用基於Amazon Graviton的Amazon EC2實例以及託管服務正成爲越來越多亞馬遜雲科技的客戶的選擇。
亞馬遜雲科技基於Amazon Graviton的Amazon EC2實例種類達150多個，在全球已經部署的的Amazon Graviton處理器數量超過200萬個，並擁有超過50,000客戶，其中也涵蓋了Amazon EC2前100客戶90%以上。
Vantage數據顯示，2024年第二季度，在Amazon RDS、Amazon ElastiCache和Amazon OpenSearch託管服務中，客戶選擇使用基於Graviton已超越了英特爾，越來越多客戶選擇基於Graviton的託管服務。
Vantage認爲：切換到Graviton處理器對企業來說是一個重要的機會，可以在保持甚至提高性能的同時優化成本。雖然轉向Graviton確實需要仔細的規劃和測試，但成本節約和性能改進方面的潛在回報使其成爲一種值得考慮的策略。
在2022年的亞馬遜雲科技芯片創新日（Silicon Innovation Day）活動上，亞馬遜高級副總裁兼傑出工程師James Hamilton在展望未來時曾表示，亞馬遜雲科技將繼續加大在硬件研發方面的投入，推動下一代處理器的創新，以滿足全球客戶日益增長的需求。他堅信，隨着技術的不斷髮展，亞馬遜雲科技將繼續保持在雲計算和硬件設計的前沿，引領行業走向更加高效、智能的未來。（果青）
