亞馬遜AWS發(fā)布最新定制芯片，不避諱談替代英特爾和英偉達(dá)

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/吳子鵬）美東時(shí)間本周二（11月30日），亞馬遜旗下云計(jì)算部門(mén) AWS 推出了兩款新的定制計(jì)算芯片，兩款芯片均在效能和成本方面進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)的優(yōu)化，以幫助AWS的客戶(hù)在一些需求上面能夠得到更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方案，而不必要再為英特爾和英偉達(dá)價(jià)格高昂的芯片支付額外的費(fèi)用。

根據(jù)國(guó)際研究機(jī)構(gòu)Gartner發(fā)布的2020年全球云計(jì)算IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)，是云計(jì)算的服務(wù)模式之一）市場(chǎng)追蹤數(shù)據(jù)，2020年AWS繼續(xù)以40.8%的市占比領(lǐng)跑全行業(yè)，在金融、公共服務(wù)、零售、教育等云計(jì)算重點(diǎn)關(guān)注的行業(yè)，AWS均處于行業(yè)前三位置。

從新款芯片的介紹不難看出，AWS芯片研發(fā)的目標(biāo)非常明確，一是為了降低客戶(hù)在云部署方面的成本；一是為了降低客戶(hù)在模型訓(xùn)練方面的成本。

AWS此次發(fā)布的Graviton 芯片已經(jīng)是該系列芯片的第三代產(chǎn)品，新一代的Graviton3 芯片依然還是基于Arm 架構(gòu)打造，速度提升在20%以上。

AWS的Graviton 芯片計(jì)劃于2015年甚至更早的時(shí)間就已經(jīng)開(kāi)始。2015年，亞馬遜收購(gòu)安納普納實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)業(yè)公司，正式公開(kāi)了自己自研芯片的計(jì)劃。2018年11月份，AWS正式對(duì)外發(fā)布了其第一款Graviton處理器芯片，希望在云計(jì)算部署上面，通過(guò)自研芯片的優(yōu)勢(shì)，替代部分英特爾和AMD的服務(wù)器處理器，進(jìn)而幫助客戶(hù)降低云部署的成本。

第一代Graviton 芯片的發(fā)布已經(jīng)證明，AWS是基于A(yíng)rm 架構(gòu)打造服務(wù)器芯片的堅(jiān)定支持者，在2018年就致力于將這種應(yīng)用于移動(dòng)終端的芯片架構(gòu)引入到服務(wù)器領(lǐng)域，我們不得不佩服亞馬遜的戰(zhàn)略魄力。

2019年12月份，歷時(shí)一年之久，AWS對(duì)外發(fā)布了基于A(yíng)rm 架構(gòu)自研的第二代服務(wù)器處理器芯片Graviton2，根據(jù)AWS在發(fā)布會(huì)上面的說(shuō)法，Graviton2相較于第一代Graviton性能提升了7倍。

Graviton2采用了當(dāng)年的很多前沿技術(shù)，包括7nm工藝，單核心1MB的二級(jí)緩存，所有核心共享32MB三級(jí)緩存，合并帶寬2TB/s。在存儲(chǔ)配置上，Graviton2支持八通道DDR4-3200內(nèi)存，64條PCIe 4.0以及AES-256內(nèi)存加密技術(shù)。

自第一代Graviton開(kāi)始，AWS并不對(duì)外銷(xiāo)售其自研芯片，但根據(jù)AWS的描述，采用Graviton2的服務(wù)器在運(yùn)算性能方面是同類(lèi)型基于x86架構(gòu)的服務(wù)器的4倍。

Graviton3相較于Graviton2進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了25%的速度提升，浮點(diǎn)性能提高 2 倍，機(jī)器學(xué)習(xí)工作負(fù)載的速度提高 3 倍。同時(shí)，在功耗方面，基于Graviton3打造的服務(wù)器能夠比同類(lèi)型基于x86架構(gòu)的服務(wù)器節(jié)能60%。

亞馬遜彈性計(jì)算云副總裁戴夫布朗(Dave Brown)表示，預(yù)計(jì)Graviton3的性?xún)r(jià)比將大大超過(guò)英特爾芯片。

AWS 云計(jì)算戰(zhàn)略師杰夫巴爾(Jeff Barr)指出，這款芯片對(duì)于各種各樣的工作負(fù)載都非常有用，包括計(jì)算密集型的 HPC、批處理、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 (EDA)、媒體編碼、科學(xué)建模、廣告服務(wù)、分布式分析和基于 CPU 的機(jī)器學(xué)習(xí)推理。

在云服務(wù)部署層面，目前已經(jīng)不止一家云服務(wù)公司在做針對(duì)英特爾和AMD的CPU的替代，除了AWS，谷歌云、阿里云、騰訊云和華為云都在做相關(guān)的事情。

對(duì)于云服務(wù)而言，部署和訓(xùn)練基本是最大頭的兩項(xiàng)硬件成本。在訓(xùn)練方面，AWS發(fā)布了一款名為T(mén)radium的芯片，這樣AWS的客戶(hù)就不需要為了提升訓(xùn)練模型的效率而花費(fèi)大價(jià)錢(qián)購(gòu)買(mǎi)英偉達(dá)的旗艦芯片。

云端訓(xùn)練芯片經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)展之后，特性需求已經(jīng)非常明確，比如：
·在單精度、半精度和混合精度方面都具有高算力表現(xiàn)；
·需要具備通用可編程性，能夠適用于更多的算法模型；
·要有豐富的高速接口，并且每一種接口都具有向下兼容性；
·要有較為開(kāi)放的生態(tài)，并具有完整的編譯、調(diào)試、調(diào)優(yōu)工具鏈。

根據(jù)AWS的描述，Tradium芯片打算嘗試訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)模型，將與英偉達(dá)的同類(lèi)芯片展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)，用于圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、故障檢測(cè)和預(yù)測(cè)等，成本比英偉達(dá)旗艦芯片低40%。

不過(guò)，AWS并沒(méi)有將話(huà)說(shuō)死，沒(méi)有對(duì)英特爾、AMD和英偉達(dá)的芯片形成完全的替代，比如其在介紹Graviton3提到，Graviton3和英偉達(dá)GPU的組合讓游戲開(kāi)發(fā)者能夠?qū)⑾嚓P(guān)任務(wù)部署到基于Graviton3打造的服務(wù)器中?？傮w而言，正如AWS所說(shuō)，他們不斷研發(fā)芯片的目的是為了在云計(jì)算市場(chǎng)提供更好的選擇。