【51CTO.com原創(chuàng)稿件】基礎(chǔ)設施即服務（IaaS）是把IT基礎(chǔ)設施作為一種服務通過網(wǎng)絡對外提供，并根據(jù)用戶對資源的實際使用量或占用量進行計費的一種服務模式，是云計算的重要基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。IaaS包括的存儲、計算環(huán)節(jié)，帶來了龐大的芯片需求。這些芯片供應集中在有限的幾家公司，根據(jù)市場調(diào)研機構(gòu)IDC的報告，英特爾占據(jù)了服務器CPU市場近九成的份額，英偉達占據(jù)獨立GPU市場份額近八成。這一方面使得云廠商的產(chǎn)品趨于同質(zhì)化，且價格高居不下。各大云廠巨頭也意識到了這樣的境況，希望通過自主研發(fā)芯片來降低成本，同時，在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等大潮之下可以打造自己的差異化優(yōu)勢。

各云大廠將自研芯片作為一個競爭突破口

2019年7月，阿里巴巴旗下半導體公司平頭哥發(fā)布了RISC-V處理器玄鐵910，為終端提供算力基礎(chǔ)設施。在2019年云棲大會，平頭哥發(fā)布了阿里第一顆芯片含光800，這是一顆針對場景深度定制的芯片，刷新了多項紀錄。今年的云棲大會上，阿里巴巴發(fā)布了首款通用芯片--倚天710，該芯片是業(yè)界性能強勁的ARM服務器芯片，性能超過業(yè)界標桿20%，能效比提升50%以上。

今年11 月，騰訊在數(shù)字生態(tài)大會上也公布了三款自研芯片，分別用于人工智能模型推理計算、視頻轉(zhuǎn)碼和幫云服務主機加速，預計數(shù)月后投入使用。

有消息稱，微軟也要走上自研服務器芯片的道路，以期更加主動地掌控成本與性能。

亞馬遜云科技作為云計算的老大哥，也是最早開始自研服務器芯片的云廠商。2015年，亞馬遜云科技以3.5億美元收購了以色列芯片公司Annapurna labs，開始為云基礎(chǔ)設施設計開發(fā)定制芯片。

從Graviton開始的自研芯片之路

亞馬遜云科技于2018年發(fā)布了第一代Amazon Graviton 處理器，支持該處理器的A1也成了其云服務上第一個基于ARM的實例。

2020年，亞馬遜云科技發(fā)布了第二代自研處理器Amazon Graviton2，這款處理器基于64位的ARM Neoverse N1內(nèi)核，與Cortex-A76近乎類似，但是加入了不少針對基礎(chǔ)設施工作的強化特性。

Graviton2采用了臺積電的7nm制程工藝，集成了64顆核心，在CMN-600 Mesh互聯(lián)技術(shù)的支持下可以做到2TB/s的帶寬。與第一代Graviton相比，Graviton2提供4倍的計算核心，7倍的計算性能?；贕raviton2的實例與同等級的x86實例相比，性能要高上40%，成本卻要低上20%。不僅如此，同樣的能耗下，Graviton2的性能要比亞馬遜云科技中的其他處理器高上2到3.5倍。在Graviton2的助力下，亞馬遜云科技在2021服務器領(lǐng)軍榜中位居ARM架構(gòu)服務器處理器榜首，在市場、價格優(yōu)勢、性能、可靠性和創(chuàng)新5個評價維度位居第一名。

除了基于ARM架構(gòu)的通用計算芯片Graviton，亞馬遜云科技的自研芯片還有機器學習訓練芯片Amazon Trainium，和機器學習推理芯片Amazon Inferentia。

在今年的re:Invent大會上，亞馬遜云科技發(fā)布了新一代自研芯片Amazon Graviton3。Graviton3是Graviton系列的第三代產(chǎn)品。亞馬遜云科技表示，相比Graviton2，Graviton3的計算性能提高了25%，浮點性能和加密性能是原來的兩倍，機器學習性能則是原來的三倍，同時能耗降低了60%。Graviton3還增加了新的指針身份驗證功能，以提高安全性。

三款自研芯片打造計算的核心

大會上，亞馬遜云科技還宣布推出了三款由自研芯片支持的新Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2)實例，幫助客戶顯著提升在Amazon EC2上運行的工作負載的性能、成本和能源效率。新C7g 實例由Amazon Graviton3 處理器支持，與由 Amazon Graviton2 處理器支持的當前一代 C6g 實例相比，性能提高25%。由Amazon Trainium芯片支持的新Trn1實例為在Amazon EC2中訓練絕大多數(shù)機器學習模型提供最佳性價比，及最快的訓練速度?；谧匝蠥mazon Nitro SSDs（固態(tài)驅(qū)動器）的新存儲優(yōu)化型Im4gn/Is4gen/ I4i實例為在Amazon EC2上運行的I/O密集型工作負載提供最佳存儲性能。這些基于亞馬遜云科技自研芯片的新Amazon EC2實例的發(fā)布，將幫助客戶支持其關(guān)鍵業(yè)務應用程序。

芯片是計算力的核心。亞馬遜云科技Amazon EC2副總裁David Brown表示：“我們對自研芯片的持續(xù)投入升級，已經(jīng)讓客戶在當今一些關(guān)鍵工作負載中獲得了巨大的性價比優(yōu)勢?？蛻粝Ｍ覀冊诿恳淮碌腅C2實例上不斷突破邊界。亞馬遜云科技的持續(xù)創(chuàng)新讓客戶有機會使用這些全新的、改變游戲規(guī)則的實例運行其重要的工作負載，獲得更好的性價比?！?/p>

亞馬遜云科技大中華區(qū)產(chǎn)品部總經(jīng)理顧凡表示，自研芯片只是亞馬遜云科技在計算領(lǐng)域創(chuàng)新的一個例子，其路徑目標在于尋求更好的方法，讓每項工作負載在“云”上獲得更高的性能和性價比。

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亞馬遜云科技大中華區(qū)產(chǎn)品部總經(jīng)理顧凡

中橋調(diào)研咨詢（Sino-bridges）首席分析師王叢指出：“5G和IoT的加速對于低能耗高性能AI推理算力提出新需求。亞馬遜云科技剛剛發(fā)布的Amazon Graviton3讓實例性能在上代Amazon Graviton2基礎(chǔ)上進一步提升20%, 能耗效率提高60%。對于中國用戶，不僅加快AI資源和AI創(chuàng)新能力的適配效率，同時，能夠支持持續(xù)技術(shù)升級，優(yōu)化AI/ML的長期投資保護?！?/p>

re:Invent全球大會作為歷年云計算領(lǐng)域的行業(yè)峰會，每一年都會在大會上重磅推出很多值得關(guān)注的產(chǎn)品和服務，今年當然也不例外。除了三款由自研芯片支持的新EC2實例，亞馬遜云科技還發(fā)布了大量的，包括推出了六項Amazon SageMaker新功能，為三種數(shù)據(jù)分析服務推出無服務器功能，讓開發(fā)人員更加輕松、快捷地創(chuàng)建現(xiàn)實世界的數(shù)字孿生的Amazon IoT TwinMaker、幫助企業(yè)在其設施中快速建立5G專網(wǎng)的新的托管服務Amazon Private 5G等等。亞馬遜云科技正在以探路者的精神，賦能各行業(yè)的創(chuàng)新，成就更多各行業(yè)的探路者。

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