亚马逊AWS发布最新定制芯片，不避讳谈替代英特尔和英伟达

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）美东时间本周二（11月30日），亚马逊旗下云计算部门 AWS 推出了两款新的定制计算芯片，两款芯片均在效能和成本方面进行了专门的优化，以帮助AWS的客户在一些需求上面能够得到更经济实惠的方案，而不必要再为英特尔和英伟达价格高昂的芯片支付额外的费用。

根据国际研究机构Gartner发布的2020年全球云计算IaaS（基础设施即服务，是云计算的服务模式之一）市场追踪数据，2020年AWS继续以40.8%的市占比领跑全行业，在金融、公共服务、零售、教育等云计算重点关注的行业，AWS均处于行业前三位置。

图源：Gartner

从新款芯片的介绍不难看出，AWS芯片研发的目标非常明确，一是为了降低客户在云部署方面的成本；一是为了降低客户在模型训练方面的成本。

AWS此次发布的Graviton 芯片已经是该系列芯片的第三代产品，新一代的Graviton3 芯片依然还是基于Arm 架构打造，速度提升在20%以上。

AWS的Graviton 芯片计划于2015年甚至更早的时间就已经开始。2015年，亚马逊收购安纳普纳实验室的创业公司，正式公开了自己自研芯片的计划。2018年11月份，AWS正式对外发布了其第一款Graviton处理器芯片，希望在云计算部署上面，通过自研芯片的优势，替代部分英特尔和AMD的服务器处理器，进而帮助客户降低云部署的成本。

第一代Graviton 芯片的发布已经证明，AWS是基于Arm 架构打造服务器芯片的坚定支持者，在2018年就致力于将这种应用于移动终端的芯片架构引入到服务器领域，我们不得不佩服亚马逊的战略魄力。

2019年12月份，历时一年之久，AWS对外发布了基于Arm 架构自研的第二代服务器处理器芯片Graviton2，根据AWS在发布会上面的说法，Graviton2相较于第一代Graviton性能提升了7倍。

Graviton2采用了当年的很多前沿技术，包括7nm工艺，单核心1MB的二级缓存，所有核心共享32MB三级缓存，合并带宽2TB/s。在存储配置上，Graviton2支持八通道DDR4-3200内存，64条PCIe 4.0以及AES-256内存加密技术。

自第一代Graviton开始，AWS并不对外销售其自研芯片，但根据AWS的描述，采用Graviton2的服务器在运算性能方面是同类型基于x86架构的服务器的4倍。

Graviton3相较于Graviton2进一步实现了25%的速度提升，浮点性能提高 2 倍，机器学习工作负载的速度提高 3 倍。同时，在功耗方面，基于Graviton3打造的服务器能够比同类型基于x86架构的服务器节能60%。

亚马逊弹性计算云副总裁戴夫布朗(Dave Brown)表示，预计Graviton3的性价比将大大超过英特尔芯片。

AWS 云计算战略师杰夫巴尔(Jeff Barr)指出，这款芯片对于各种各样的工作负载都非常有用，包括计算密集型的 HPC、批处理、电子设计自动化 (EDA)、媒体编码、科学建模、广告服务、分布式分析和基于 CPU 的机器学习推理。

在云服务部署层面，目前已经不止一家云服务公司在做针对英特尔和AMD的CPU的替代，除了AWS，谷歌云、阿里云、腾讯云和华为云都在做相关的事情。

对于云服务而言，部署和训练基本是最大头的两项硬件成本。在训练方面，AWS发布了一款名为Tradium的芯片，这样AWS的客户就不需要为了提升训练模型的效率而花费大价钱购买英伟达的旗舰芯片。

云端训练芯片经过一段时间的发展之后，特性需求已经非常明确，比如：
·在单精度、半精度和混合精度方面都具有高算力表现；
·需要具备通用可编程性，能够适用于更多的算法模型；
·要有丰富的高速接口，并且每一种接口都具有向下兼容性；
·要有较为开放的生态，并具有完整的编译、调试、调优工具链。

根据AWS的描述，Tradium芯片打算尝试训练机器学习计算机模型，将与英伟达的同类芯片展开竞争，用于图像识别、自然语言处理、故障检测和预测等，成本比英伟达旗舰芯片低40%。

不过，AWS并没有将话说死，没有对英特尔、AMD和英伟达的芯片形成完全的替代，比如其在介绍Graviton3提到，Graviton3和英伟达GPU的组合让游戏开发者能够将相关任务部署到基于Graviton3打造的服务器中。总体而言，正如AWS所说，他们不断研发芯片的目的是为了在云计算市场提供更好的选择。