【51CTO.com原創(chuàng)稿件】基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）是把IT基礎(chǔ)設(shè)施作為一種服務(wù)通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)外提供，并根據(jù)用戶對(duì)資源的實(shí)際使用量或占用量進(jìn)行計(jì)費(fèi)的一種服務(wù)模式，是云計(jì)算的重要基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。IaaS包括的存儲(chǔ)、計(jì)算環(huán)節(jié)，帶來了龐大的芯片需求。這些芯片供應(yīng)集中在有限的幾家公司，根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)IDC的報(bào)告，英特爾占據(jù)了服務(wù)器CPU市場(chǎng)近九成的份額，英偉達(dá)占據(jù)獨(dú)立GPU市場(chǎng)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(jià)格高居不下。各大云廠巨頭也意識(shí)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(shí)，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(shì)。

各云大廠將自研芯片作為一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)突破口

2019年7月，阿里巴巴旗下半導(dǎo)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(shè)施。在2019年云棲大會(huì)，平頭哥發(fā)布了阿里第一顆芯片含光800，這是一顆針對(duì)場(chǎng)景深度定制的芯片，刷新了多項(xiàng)紀(jì)錄。今年的云棲大會(huì)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(qiáng)勁的ARM服務(wù)器芯片，性能超過業(yè)界標(biāo)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(huì)上也公布了三款自研芯片，分別用于人工智能模型推理計(jì)算、視頻轉(zhuǎn)碼和幫云服務(wù)主機(jī)加速，預(yù)計(jì)數(shù)月后投入使用。

有消息稱，微軟也要走上自研服務(wù)器芯片的道路，以期更加主動(dòng)地掌控成本與性能。

亞馬遜云科技作為云計(jì)算的老大哥，也是最早開始自研服務(wù)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(shè)施設(shè)計(jì)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(wù)上第一個(gè)基于ARM的實(shí)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(duì)基礎(chǔ)設(shè)施工作的強(qiáng)化特性。

Graviton2采用了臺(tái)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(jì)算核心，7倍的計(jì)算性能。基于Graviton2的實(shí)例與同等級(jí)的x86實(shí)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(wù)器領(lǐng)軍榜中位居ARM架構(gòu)服務(wù)器處理器榜首，在市場(chǎng)、價(jià)格優(yōu)勢(shì)、性能、可靠性和創(chuàng)新5個(gè)評(píng)價(jià)維度位居第一名。

除了基于ARM架構(gòu)的通用計(jì)算芯片Graviton，亞馬遜云科技的自研芯片還有機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練芯片Amazon Trainium，和機(jī)器學(xué)習(xí)推理芯片Amazon Inferentia。

在今年的re:Invent大會(huì)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(jì)算性能提高了25%，浮點(diǎn)性能和加密性能是原來的兩倍，機(jī)器學(xué)習(xí)性能則是原來的三倍，同時(shí)能耗降低了60%。Graviton3還增加了新的指針身份驗(yàn)證功能，以提高安全性。

三款自研芯片打造計(jì)算的核心

大會(huì)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(shí)例，幫助客戶顯著提升在Amazon EC2上運(yùn)行的工作負(fù)載的性能、成本和能源效率。新C7g 實(shí)例由Amazon Graviton3 處理器支持，與由 Amazon Graviton2 處理器支持的當(dāng)前一代 C6g 實(shí)例相比，性能提高25%。由Amazon Trainium芯片支持的新Trn1實(shí)例為在Amazon EC2中訓(xùn)練絕大多數(shù)機(jī)器學(xué)習(xí)模型提供最佳性價(jià)比，及最快的訓(xùn)練速度。基于自研Amazon Nitro SSDs（固態(tài)驅(qū)動(dòng)器）的新存儲(chǔ)優(yōu)化型Im4gn/Is4gen/ I4i實(shí)例為在Amazon EC2上運(yùn)行的I/O密集型工作負(fù)載提供最佳存儲(chǔ)性能。這些基于亞馬遜云科技自研芯片的新Amazon EC2實(shí)例的發(fā)布，將幫助客戶支持其關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用程序。

芯片是計(jì)算力的核心。亞馬遜云科技Amazon EC2副總裁David Brown表示：“我們對(duì)自研芯片的持續(xù)投入升級(jí)，已經(jīng)讓客戶在當(dāng)今一些關(guān)鍵工作負(fù)載中獲得了巨大的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。客戶希望我們?cè)诿恳淮碌腅C2實(shí)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(jī)會(huì)使用這些全新的、改變游戲規(guī)則的實(shí)例運(yùn)行其重要的工作負(fù)載，獲得更好的性價(jià)比。”

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(jì)算領(lǐng)域創(chuàng)新的一個(gè)例子，其路徑目標(biāo)在于尋求更好的方法，讓每項(xiàng)工作負(fù)載在“云”上獲得更高的性能和性價(jià)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(duì)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(shí)例性能在上代Amazon Graviton2基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升20%, 能耗效率提高60%。對(duì)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(shí)，能夠支持持續(xù)技術(shù)升級(jí)，優(yōu)化AI/ML的長(zhǎng)期投資保護(hù)。”

re:Invent全球大會(huì)作為歷年云計(jì)算領(lǐng)域的行業(yè)峰會(huì)，每一年都會(huì)在大會(huì)上重磅推出很多值得關(guān)注的產(chǎn)品和服務(wù)，今年當(dāng)然也不例外。除了三款由自研芯片支持的新EC2實(shí)例，亞馬遜云科技還發(fā)布了大量的，包括推出了六項(xiàng)Amazon SageMaker新功能，為三種數(shù)據(jù)分析服務(wù)推出無服務(wù)器功能，讓開發(fā)人員更加輕松、快捷地創(chuàng)建現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字孿生的Amazon IoT TwinMaker、幫助企業(yè)在其設(shè)施中快速建立5G專網(wǎng)的新的托管服務(wù)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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