電子發(fā)燒友網(wǎng)綜合報(bào)道 近日，亞馬遜云科技宣布推出其迄今為止性能最強(qiáng)、能效最高的Amazon Graviton5處理器，為Amazon EC2上的廣泛工作負(fù)載提供最佳性價(jià)比。與上一代相比，基于Graviton5的全新EC2 M9g實(shí)例性能提升高達(dá)25%，其每個(gè)芯片配備192核及5倍擴(kuò)容緩存，助力客戶在擴(kuò)展工作負(fù)載、提升應(yīng)用性能的同時(shí)降低基礎(chǔ)設(shè)施成本。

Graviton5性能與能效的雙重飛躍

基于Graviton5的全新EC2 M9g實(shí)例，與上一代相比，性能提升高達(dá)25%。這一顯著提升得益于其單封裝192核設(shè)計(jì)，提供了當(dāng)前EC2實(shí)例中最高的CPU核心密度。這種高效設(shè)計(jì)極大地縮短了數(shù)據(jù)在核心間傳輸?shù)木嚯x，將核心間通信延遲降低高達(dá)33%，同時(shí)提升了帶寬。

Graviton5配備了5倍容量的L3緩存，這一高速內(nèi)存緩沖區(qū)可將常用數(shù)據(jù)保留在處理器近端。每個(gè)Graviton5核心的L3緩存可用量是Graviton4的2.6倍，這一改進(jìn)可直接減少等待數(shù)據(jù)的延遲，加快應(yīng)用響應(yīng)速度。在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)集時(shí)，更快的內(nèi)存速度使企業(yè)能夠更高效地運(yùn)行內(nèi)存密集型應(yīng)用，如復(fù)雜的科學(xué)計(jì)算和金融風(fēng)險(xiǎn)分析等。

各實(shí)例規(guī)格的網(wǎng)絡(luò)帶寬平均提升高達(dá)15%，Amazon Elastic Block Store（EBS）帶寬提升高達(dá)20%。對于最大規(guī)格的實(shí)例，網(wǎng)絡(luò)帶寬最高可達(dá)上一代的兩倍。這使得數(shù)據(jù)傳輸更加迅速，備份過程更加迅捷，分布式應(yīng)用性能也得到了顯著提升。

Graviton5在提升性能的同時(shí)，具備更高的能效表現(xiàn)。這些創(chuàng)新源于從芯片設(shè)計(jì)到服務(wù)器架構(gòu)的端到端掌控，采用最新3納米技術(shù)，針對亞馬遜云科技的用例優(yōu)化設(shè)計(jì)，并支持裸片冷卻等系統(tǒng)級優(yōu)化。通過直接貼合芯片的裸片冷卻技術(shù)，移除了傳統(tǒng)CPU的保護(hù)頂蓋與對應(yīng)熱界面材料，減少了熱阻傳導(dǎo)層級，使風(fēng)扇功耗降低33%，在控制能耗的同時(shí)保障了性能釋放。這不僅有助于企業(yè)降低運(yùn)營成本，還能助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

眾多行業(yè)客戶已經(jīng)率先采用了基于Graviton系列的處理器，并取得了顯著的成效。Adobe利用Amazon Graviton將廣播內(nèi)容轉(zhuǎn)化為面向數(shù)百萬用戶的個(gè)性化觀看體驗(yàn)，借助更強(qiáng)的計(jì)算性能實(shí)時(shí)處理視頻流；Epic Games依托Graviton每天為數(shù)百萬玩家?guī)砀偧加螒蝮w驗(yàn)，降低的延遲和更高的帶寬確保即使在高峰時(shí)期也能保持流暢的游戲體驗(yàn)；Formula 1運(yùn)用Graviton幫助車迷緊跟時(shí)速350公里的車手，處理遙測數(shù)據(jù)并向全球觀眾實(shí)時(shí)傳遞洞察；Pinterest在基于Graviton的基礎(chǔ)設(shè)施上承載超過5億月活用戶，憑借性價(jià)比優(yōu)勢大規(guī)模提供個(gè)性化內(nèi)容。

亞馬遜Graviton演進(jìn)歷程

亞馬遜初代Graviton于2018年首次發(fā)布，采用Arm Cortex A72架構(gòu)設(shè)計(jì)，為云計(jì)算領(lǐng)域帶來了新的選擇。它主要應(yīng)用于一些對性能要求不是極高的通用型工作負(fù)載，為亞馬遜云科技在自研芯片領(lǐng)域奠定了基礎(chǔ)。

2019年推出的Graviton2升級至64核Neoverse - N1架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了巨大的飛躍。實(shí)例功耗較前代降低72%，在性能和功能上都有了顯著提升。基于Graviton2的實(shí)例支持廣泛的通用型、突發(fā)型、計(jì)算優(yōu)化型、內(nèi)存優(yōu)化型、存儲(chǔ)優(yōu)化型和加速計(jì)算型工作負(fù)載，包括應(yīng)用程序服務(wù)器、微服務(wù)、高性能計(jì)算（HPC）、基于CPU的機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）推理、視頻編碼、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化、游戲、開源數(shù)據(jù)庫和內(nèi)存中的緩存等。許多AWS服務(wù)也支持基于Graviton2的實(shí)例，為用戶提供了具有顯著性價(jià)比優(yōu)勢的完全托管式體驗(yàn)。

2021年推出的Graviton3基于Neoverse - V1內(nèi)核，計(jì)算性能提升25%，能耗降低60%，內(nèi)存帶寬增加50%，并強(qiáng)化了機(jī)器學(xué)習(xí)負(fù)載支持。2022年發(fā)布的Graviton3E針對浮點(diǎn)和矢量運(yùn)算優(yōu)化，適用于高性能計(jì)算場景，進(jìn)一步拓展了Graviton系列的應(yīng)用范圍。

2023年發(fā)布的Graviton4采用96核Neoverse - V2架構(gòu)，集成730億個(gè)晶體管，內(nèi)存帶寬提升75%，支持DDR5 - 5600內(nèi)存，計(jì)算性能較Graviton3提升30%。其對應(yīng)的EC2實(shí)例涵蓋通用型、計(jì)算優(yōu)化型及內(nèi)存優(yōu)化型等類別，為用戶提供了更多的選擇。

ARM架構(gòu)在云時(shí)代的崛起

Graviton5為AWS自研的ARM架構(gòu)服務(wù)器CPU，專門為亞馬遜云端工作負(fù)載定制。基于Arm Neoverse系列做深度定制，在同等性能下更省電，同等功耗下性能更高。這種特性使得Graviton5有望大幅壓低亞馬遜的整體TCO（總擁有成本），為用戶提供更具性價(jià)比的云計(jì)算服務(wù)。

除了亞馬遜，谷歌和微軟等科技巨頭也紛紛推出了自研的ARM架構(gòu)數(shù)據(jù)中心CPU。谷歌的第一代自研ARM架構(gòu)數(shù)據(jù)中心CPU Google Axion Processors和微軟Azure Cobalt 100自研ARM架構(gòu)數(shù)據(jù)中心CPU，都采用了ARM架構(gòu)。這表明ARM架構(gòu)正在從智能手機(jī)之王演變成AI云時(shí)代的算力基礎(chǔ)設(shè)施底座之一，越來越多的科技企業(yè)認(rèn)識到ARM架構(gòu)在云計(jì)算領(lǐng)域的潛力。

云廠自研ARM架構(gòu)服務(wù)器CPU的興起，在長期上可能擠壓x86架構(gòu)服務(wù)器CPU的成長空間。隨著亞馬遜、微軟和谷歌等云計(jì)算巨頭紛紛推出自研ARM架構(gòu)服務(wù)器CPU以及AI ASIC系列AI加速器產(chǎn)品，它們在未來對于英特爾與AMD的服務(wù)器CPU采購規(guī)模，以及對于英偉達(dá)AIGPU算力集群的整體需求可能明顯縮減。

然而，目前還談不上讓英特爾/AMD立刻邊緣化，更多是限制了x86在云上的天花板。對整個(gè)全球服務(wù)器市場而言，x86架構(gòu)服務(wù)器CPU（即英特爾 + AMD）仍然是全球數(shù)據(jù)中心的絕對主流中央處理器，尤其是傳統(tǒng)企業(yè)云基礎(chǔ)設(shè)施、自建機(jī)房以及很多云上的通用實(shí)例。ARM自研服務(wù)器CPU的份額主要集中在幾家超大規(guī)模云廠的自用機(jī)房，并沒有大規(guī)模向全球大規(guī)模出貨。

寫在最后

Amazon Graviton5的推出是亞馬遜云科技在云計(jì)算領(lǐng)域的一次重要突破。其卓越的性能、能效、安全特性以及ARM架構(gòu)的優(yōu)勢，不僅為用戶提供了更具性價(jià)比的云計(jì)算解決方案，也對傳統(tǒng)的X86架構(gòu)服務(wù)器CPU市場產(chǎn)生了一定的沖擊。隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展，我們有理由相信，Graviton5將在未來的云計(jì)算市場中發(fā)揮更加重要的作用，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)向更高效、更專業(yè)的方向發(fā)展。專為通用工作負(fù)載設(shè)計(jì)的基于Amazon Graviton5的Amazon EC2 M9g實(shí)例現(xiàn)已開放預(yù)覽，面向計(jì)算密集型工作負(fù)載的EC2 C9g實(shí)例和面向內(nèi)存密集型工作負(fù)載的EC2 R9g實(shí)例計(jì)劃于2026年推出，或許還有更多驚喜值得期待。