云计算风向标：自研芯片重构云上算力预言未来最好的方法

预言未来最好的方法，就是去实现它。
2017年，网易游戏《荒野行动》出海日本。 2018年，这款游戏在日本手游年度收入榜排名第四，为网易带来约25亿元收入。
这个游戏出海成功案例的背后，是稳定、响应快、能快速扩展的计算基础设施。在国内，网易往往自己建设计算基础设施；而在海外，则采用混合云。通过亚马逊云科技提供的基础服务，网易搭建了一个可以快速扩展的云基础架构，满足了海外游戏业务快速增长的要求。
同年，亚马逊云科技推出第三代自研的Nitro系统，可支持最多8个弹性网卡，将网络负载均衡分布到8个CPU内核上，计算资源的总利用率提升了一倍。使《荒野行动》云计算成本降低了四成；而通过使用AmazonEC2A1实例，音频语音服务和网络转发服务的云计算成本节省了一半。降低成本，提升效率，这是云计算的意义所在，而这还只是开始。
01再次突破云技术边界
在2018年，亚马逊云科技发布了Arm架构的AmazonGraviton处理器。这是亚马逊云科技自研、为云计算而设计开发的芯片。 2020年Graviton2发布，性能比第一代提升了7倍；2021年推出了第三代，性能比二代提升四分之一，浮点计算性能提高了两倍。
EpicGames的高级工程总监MarkImbriaco说：「基于AmazonGraviton3的EC2C7g实例适用于最苛刻的延迟敏感型工作负载，同时能提供显著的性价比优势，并扩展了《堡垒之夜》内的可能性和任何虚幻引擎营造的体验。」F1赛车管理公司发现， C7g实例比Graviton2C6gn实例快40%；Twitter认为基于C7g实例的性能比基于Graviton2的C6g实例高出20-80% ，同时还将尾延迟减少了35% 。
今年，正在拉斯维加斯召开的re:Invent2022大会上，亚马逊云科技发布了Graviton3E 。这是针对高性能计算优化的版本，面向机器学习浮点和矢量数学计算做了优化，在HPL基线测试中，工作负载的性能提高35% 。基于Graviton3E芯片，亚马逊云科技推出了面向高性能计算的HPC7g ，适用于天气预报、生命科学、工程计算等高性能计算场景，最多可以提供64个vCPU和128GiB内存。

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Graviton并不是亚马逊云科技设计的第一块芯片。 2013年，亚马逊云科技就推出了首颗自研的Nitro芯片，意在通过定制硬件，降低虚拟化的消耗，将更多服务器资源提供给用户。这是长期探索后的必然之举。 2006年，亚马逊开始尝试提供云服务，起初使用基于Xen架构的虚拟化系统，但很快发现这种方式大概只能将七成服务器资源提供给用户，而且无法满足用户的稳定性和性能要求。
Nitro系统的引入，提升了计算实例的安全、性能以及创新速度。亚马逊云科技在2017年推出了第三代Nitro芯片， 2020年开始使用第四代Nitro芯片作为所有计算实例的基础。经过迭代， Nitro系统提供输入/输出资源和管理功能，包括网络、块存储、安全与虚拟机管理等。
在今年的re:Invent2022大会上，亚马逊云科技高级副总裁PeterDeSantis发布了第五代Nitro系统，相比于前一代产品，晶体管数量比前一代增加了一倍，提供更高的计算性能，同时DRAM内存性能提升了一半， PCle带宽提升两倍，降低约三成延迟，每瓦性能提高四成，网络转发性能提高六成。配备Graviton3E和新一代AmazonNitrov5的C7gn实例，比C7g网络带宽提升了一倍，每秒数据包转发性能提升50% ，为网络密集型工作负载提供了超高的网络带宽、数据包转发性能和性价比。