每當(dāng)有公司希望推出自己的定制芯片時(shí),背后的原因不外乎,可以節(jié)省芯片上的幾美元,使其盈虧平衡。但是,當(dāng)芯片傳遞某種形式的戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)時(shí),也會(huì)有很多公司希望推出自己的芯片。(芯片求職招聘網(wǎng))
典型的例子是蘋果,它將其芯片與自己的軟件聯(lián)系起來,以有意義地區(qū)分手機(jī)和電腦。此外,還有谷歌,它正在為搜索算法和視頻編碼等最繁重的工作定制芯片。數(shù)億美元的芯片設(shè)計(jì)成本比蘋果公司數(shù)十億美元的額外銷售額或谷歌數(shù)十億美元的資本支出節(jié)省都要多。重要的是,這兩個(gè)公司都完全控制了在其本土芯片上運(yùn)行的軟件。
那么,自研芯片對(duì)于亞馬遜來說有什么好處呢?
對(duì)于 AWS來說,由于AWS需要運(yùn)行他人的軟件,因此,軟件控制超出了他們的范圍,AWS無法確保控制它。AWS必須運(yùn)行世界上幾乎所有形式的軟件。因此,AWS 似乎在努力推動(dòng)他們的客戶在他們的 Graviton CPU 上運(yùn)行工作負(fù)載。
但AWS 這樣做不是為了在他們購買的 AMD 和 Intel x86 CPU 上省錢事實(shí)上,他們只有兩個(gè)供應(yīng)商,這意味著他們有足夠的定價(jià)空間。在某種程度上,Graviton可能是對(duì)英特爾在x86上競(jìng)爭(zhēng)的一種對(duì)沖。
話雖如此,我們認(rèn)為還有一個(gè)更大的原因——功率。
當(dāng)今數(shù)據(jù)中心建設(shè)的主要制約因素是電力。數(shù)據(jù)中心消耗大量電力,在設(shè)計(jì)新數(shù)據(jù)中心時(shí),公司必須圍繞電力預(yù)算工作。現(xiàn)在想象一下,他們可以將功耗降低 20%,這意味著他們可以在相同的電力足跡中添加更多設(shè)備,這意味著更多的收入。系統(tǒng)中某一部分的功耗降低意味著整體投資的回報(bào)率要高得多。然后將收益乘以 38,因?yàn)楣?jié)省的成本會(huì)滲透到 AWS 的所有全球數(shù)據(jù)中心。
當(dāng)然,數(shù)學(xué)要比這復(fù)雜一點(diǎn)。CPU只是一個(gè)系統(tǒng)的一部分,因此即使與x86芯片相比,Graviton在相同性能下的能效提高了20%,但這并不能真正轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)中心多20%的利潤(rùn),但思路是正確的。改用內(nèi)部設(shè)計(jì)的 Arm CPU 可以大大增加數(shù)據(jù)中心的容量,足以抵消設(shè)計(jì)芯片的成本。
很多公司轉(zhuǎn)向 Arm 工作負(fù)載所遇到的一大問題,就是針對(duì)新指令集優(yōu)化軟件的成本,但是移植軟件需要密集的人工。AWS 非常希望客戶轉(zhuǎn)換軟件,并且正在盡其所能簡(jiǎn)化這個(gè)過程。
因?yàn)椋绻鸄WS 使用 x86 芯片,那么他們無法將客戶捆綁在其服務(wù)中。但是客戶
一旦客戶選擇 Graviton芯片,那么可以創(chuàng)造了一種新的合作形式。今天的問題存在于 Arm 和 x86 之間,而不存在于各種版本的 Arm 服務(wù)器之間。但是與 Arm 合作的好處之一是能夠半定制芯片,因此 AWS 完全有可能在 Graviton 的未來版本中引入專有功能。
AWS已經(jīng)發(fā)布了旗下的第三代服務(wù)器處理器Graviton3。Graviton3作為AWS的第三代自研服務(wù)器處理器,和前兩代一樣基于ARM架構(gòu),并在前代處理器的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量的性能提升。
AWS 的上一代面向計(jì)算密集任務(wù)的處理器 Graviton 2 于2019 年 12 月發(fā)布,而最初代的基于 Arm 架構(gòu)的 Graviton 則在reInvent 2018 上亮相。與上一代處理器相比,Graviton3的計(jì)算性能提高了25%,浮點(diǎn)和加密工作負(fù)載性能提升2倍,機(jī)器學(xué)習(xí)工作負(fù)載性能提升3倍,而能耗則減少了60%。Graviton 3支持DDR5 內(nèi)存,和上一代的DDR4相比,內(nèi)存帶寬增加了 50%。
此外,Graviton3 還針對(duì)服務(wù)器的特殊性開發(fā)了指針身份驗(yàn)證功能來提高安全性,AWS 表示將在之后與操作系統(tǒng)和編譯程序開發(fā)人員合作,提升對(duì)該功能的額外支持。
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。”
亞馬遜計(jì)劃持續(xù)進(jìn)行芯片自研。AWS首席執(zhí)行官Adam Selipsky 表示,“我們意識(shí)到,如果希望針對(duì)所有可能的工作負(fù)載徹底變革計(jì)算的性價(jià)比,要徹底重新思考實(shí)例。為此,我們需要深入底層技術(shù),一直到芯片。因此,我們開始自己設(shè)計(jì)芯片。”(芯片人才招聘網(wǎng))
AWS還推出三款由自研芯片Graviton 3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。