原標(biāo)題：自研芯片等產(chǎn)品的背后，探尋亞馬遜云科技的創(chuàng)新邏輯與密碼

今年亞馬遜云科技re：Invent全球大會(huì)期間，一則新聞吸引了筆者的關(guān)注：Meta與亞馬遜云科技達(dá)成戰(zhàn)略合作關(guān)系，將使用更多亞馬遜云科技的計(jì)算、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)庫和安全服務(wù)。

這則消息很快湮沒于浩瀚的re：Invent大會(huì)紛至沓來的捷報(bào)中，但卻促使筆者進(jìn)一步思考，哪怕數(shù)據(jù)中心建設(shè)水平、各項(xiàng)技術(shù)實(shí)力如此之高的Meta公司，也在積極擁抱亞馬遜云科技的各項(xiàng)服務(wù)，這無疑是對(duì)亞馬遜云科技產(chǎn)品與技術(shù)的最佳褒獎(jiǎng)。

如今，云計(jì)算轟轟烈烈走過十五年歷程，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈。但不能否認(rèn)，亞馬遜云科技依然是云計(jì)算的創(chuàng)新標(biāo)桿，其云服務(wù)的廣度與深度在市場(chǎng)中無出其右。今年的re:Invent大會(huì)上，亞馬遜云科技又帶來涵蓋計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、5G、無服務(wù)器數(shù)據(jù)分析、大機(jī)遷移、機(jī)器學(xué)習(xí)等方向的多項(xiàng)新服務(wù)和功能，再次為云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展樹立了新標(biāo)桿。

下面，筆者將通過分析本次大會(huì)發(fā)布的幾款重磅新品，解讀亞馬遜云科技產(chǎn)品與技術(shù)背后的創(chuàng)新邏輯和密碼，以及分析云計(jì)算未來的技術(shù)趨勢(shì)。

自研芯片：反向設(shè)計(jì)至關(guān)重要

自研芯片，如今成為云服務(wù)商的重要布局之一。

在所有云服務(wù)商中，亞馬遜云科技是最早發(fā)力自研芯片的。亞馬遜云科技第一款自研芯片Nitro對(duì)于產(chǎn)業(yè)界帶來了深遠(yuǎn)影響。如今，亞馬遜云科技已經(jīng)擁有完整的三條自研芯片布局：第四代的Nitro、基于機(jī)器學(xué)習(xí)推理和訓(xùn)練的芯片產(chǎn)品線Inf1、基于ARM架構(gòu)的Graviton等

而今年re：Invent大會(huì)最重磅的發(fā)布無疑就是Amazon Graviton3自研芯片。這款芯片采用5nm工藝，擁有64個(gè)核心和550億晶體管，支持bfloat16 （為深度學(xué)習(xí)而優(yōu)化的新數(shù)字格式）、PCIe 5.0等最新技術(shù)，比Graviton2 性能提升了25%，在科學(xué)計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)和媒體編碼工作負(fù)載則能夠提供2倍的性能。此外，Amazon Graviton3處理器能效也更高，在同樣性能下，與X86實(shí)例相比可節(jié)省60%的能耗。

無疑，從Amazon Graviton3公布的參數(shù)來看，在云計(jì)算行業(yè)中屬于頂級(jí)。為何亞馬遜云科技致力于包括Graviton在內(nèi)自研芯片的研發(fā)？亞馬遜云科技CEO Adam Selipsky直言不諱：當(dāng)前各個(gè)行業(yè)對(duì)于云計(jì)算的核心需求仍然是算力，未來還將有大量工作負(fù)載遷移到云。

從Amazon Graviton3的設(shè)計(jì)來看，亞馬遜云科技也給予了與眾不同的角度。亞馬遜云科技大中華區(qū)產(chǎn)品部總經(jīng)理顧凡表示：“‘經(jīng)驗(yàn)沒有壓縮算法’，亞馬遜云科技的芯片設(shè)計(jì)思路是反向設(shè)計(jì)，秉承的原則從實(shí)際客戶工作負(fù)載和需求出發(fā)?！?/p>

亞馬遜云科技大中華區(qū)產(chǎn)品部總經(jīng)理顧凡

事實(shí)上，過去二十年里，處理器提升性能的方法始終圍繞的是提高頻率和增加核心數(shù)量，提高頻率意味著功耗持續(xù)上升，也帶來了數(shù)據(jù)中心散熱等系列需求，不僅讓客戶使用成本上升，也不符合如今全球綠色減排的大趨勢(shì)。因此，亞馬遜云科技的思路是圍繞客戶對(duì)于算力需求的提升和降低功耗的要求，謹(jǐn)慎地提升處理器頻率，而是增加指令并行、內(nèi)存帶寬，以實(shí)現(xiàn)處理器性能提升和能耗降低。以由 Amazon Graviton3 處理器支持的 Amazon C7g 實(shí)例為例，作為云計(jì)算中第一個(gè)采用最新 DDR5 內(nèi)存的實(shí)例，與基于 Amazon Graviton2 的實(shí)例相比，提升 50% 的內(nèi)存帶寬，達(dá)到 300 GB/s，使得其在科學(xué)計(jì)算等內(nèi)存密集型應(yīng)用表現(xiàn)大幅提升。

亞馬遜云科技大中華區(qū)產(chǎn)品部計(jì)算與存儲(chǔ)總監(jiān)周舸介紹道，“如今大量工作負(fù)載都屬于大數(shù)據(jù)分析、微服務(wù)，對(duì)于帶寬和延時(shí)敏感度很高，所以Graviton3這一代芯片并未一味追求增加核數(shù)，而是著重在內(nèi)存帶寬的增加上?！?/p>

“同樣的處理器架構(gòu)、同樣的晶體管數(shù)量，實(shí)際上不同公司的設(shè)計(jì)思路和想法差別很大。亞馬遜云科技希望用戶對(duì)于底層采用何種處理器是無感的，更多聚焦在上層應(yīng)用創(chuàng)新上?！敝荇囱a(bǔ)充道。根據(jù)亞馬遜云科技介紹，如今已經(jīng)有超過20個(gè)托管服務(wù)基于Graviton，且仍在持續(xù)增加中，并且Graviton3很快會(huì)進(jìn)入到中國市場(chǎng)。

亞馬遜云科技大中華區(qū)產(chǎn)品部計(jì)算與存儲(chǔ)總監(jiān)周舸

自研芯片另外一大優(yōu)勢(shì)就是能夠讓云服務(wù)商在每個(gè)業(yè)務(wù)流程中做到效率與成本的最優(yōu)化。當(dāng)業(yè)務(wù)規(guī)模持續(xù)增加、自研芯片的必要性就愈發(fā)突出。以SSD為例，亞馬遜云科技的采購量大、品牌眾多，每家SSD供應(yīng)商都有自己的控制器，每款控制器這就容易造成復(fù)雜性，像垃圾回收、磨損均衡一旦啟用，對(duì)于性能就會(huì)產(chǎn)生干擾。

因此，亞馬遜云科技推出了Nitro SSD，并且已經(jīng)部署超過50萬Nitro SSD。周舸直言：“以亞馬遜云科技的規(guī)模與用戶數(shù)，一旦有問題，不能等供應(yīng)商來修改，必須自己做好。”

不過自研芯片并不等于就不采用其他供應(yīng)商的芯片，在亞馬遜云科技看來，為用戶提供多樣性的選擇至關(guān)重要。以計(jì)算實(shí)例為例，亞馬遜云科技已經(jīng)擁有超過475個(gè)EC2計(jì)算實(shí)例類型，涵蓋通用型、計(jì)算優(yōu)化型、內(nèi)存優(yōu)化型、存儲(chǔ)優(yōu)化型、硬件加速型等工作負(fù)載，“要給予用戶充分的選擇權(quán)。用戶完全可以根據(jù)自身工作負(fù)載和業(yè)務(wù)需求來選擇合適的計(jì)算實(shí)例。”顧凡表示道。

將無服務(wù)器化進(jìn)行到底

如果說自研芯片是云服務(wù)商試圖重塑云基礎(chǔ)設(shè)施中的計(jì)算部門，那么Serverless則是云服務(wù)商試圖讓云計(jì)算各種資源更加方便、快捷地使用。

2012年，亞馬遜云科技首次提出了Serverless概念，并且推出Lambda產(chǎn)品，正式開啟Serverless商業(yè)化。Serverless核心思想是將同質(zhì)化、負(fù)擔(dān)繁重的基于服務(wù)器等基礎(chǔ)設(shè)施的開發(fā)和運(yùn)維等工作從未來云上應(yīng)用開發(fā)中移除，借助云上豐富的托管服務(wù)能力，以搭積木的方式構(gòu)建彈性、可靠、低成本的系統(tǒng)或應(yīng)用。

如果從云計(jì)算的本質(zhì)來看，無服務(wù)器化是發(fā)展的必然，因?yàn)樗型o用戶帶來更低的成本、更加簡(jiǎn)單的資源使用和更加靈活的資源調(diào)整，無服務(wù)器化無疑是將成為云計(jì)算的重要未來?！叭珬o服務(wù)器一定是大勢(shì)所趨，未來將會(huì)有更多用戶希望端到端地用服務(wù)器構(gòu)建一個(gè)更加復(fù)雜的業(yè)務(wù)應(yīng)用?！鳖櫡踩缡钦f。

事實(shí)上，亞馬遜云科技也是無服務(wù)器化的推動(dòng)者和領(lǐng)導(dǎo)者。以目前熱門的數(shù)據(jù)庫為例，無服務(wù)器模式的數(shù)據(jù)庫則可以更具需求自動(dòng)擴(kuò)展數(shù)據(jù)庫規(guī)模，進(jìn)一步優(yōu)化用戶的資源選型，帶來更小的開銷，以及對(duì)于業(yè)務(wù)更加快速、靈活的響應(yīng)。Amazon Aurora Serverless從設(shè)計(jì)上就是基于提供多租戶無服務(wù)器云環(huán)境中所需的安全性和隔離性上，根據(jù)應(yīng)用程序的需要自動(dòng)啟停并擴(kuò)展計(jì)算容量。

亞馬遜云科技大中華區(qū)產(chǎn)品部數(shù)據(jù)類產(chǎn)品高級(jí)經(jīng)理王曉野

在本次大會(huì)上，亞馬遜云科技又發(fā)布了Amazon Redshift Serverless、Amazon EMR Serverless、Amazon MSK Serverless、Amazon Kinesis On-demand等四個(gè)具有無服務(wù)器和按需擴(kuò)展的功能，進(jìn)一步豐富了自身的無服務(wù)器化服務(wù)。

“這四款服務(wù)的推出，意味著客戶可以更加快速和便捷地構(gòu)建大數(shù)據(jù)服務(wù)，聚焦業(yè)務(wù)部門的需求，而不用關(guān)心容量配置等基礎(chǔ)工作?！眮嗰R遜云科技大中華區(qū)產(chǎn)品部數(shù)據(jù)類產(chǎn)品高級(jí)經(jīng)理王曉野表示道。

進(jìn)一步降低數(shù)據(jù)分析和AI門檻

過去，很多行業(yè)用戶的數(shù)據(jù)往往是TB級(jí)，數(shù)據(jù)類型也是以ERP、CRM數(shù)據(jù)為主；而如今，大部分用戶的數(shù)據(jù)量都突破了PB級(jí)，并且大部分?jǐn)?shù)據(jù)都屬于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，用戶在業(yè)務(wù)場(chǎng)景中對(duì)于數(shù)據(jù)分析、AI應(yīng)用的需求在持續(xù)大幅提升，數(shù)據(jù)消費(fèi)、AI應(yīng)用成為業(yè)務(wù)場(chǎng)景中的常態(tài)。

這無疑驅(qū)動(dòng)著AI在各大行業(yè)用戶中進(jìn)一步落地。但AI門檻亦是近年來不能忽視的挑戰(zhàn)，具體來看，與機(jī)器學(xué)習(xí)/AI等緊密相關(guān)的數(shù)據(jù)依然存在著大量的挑戰(zhàn)，很多用戶需要耗費(fèi)大量的人力、精力在數(shù)據(jù)就緒上；其次，機(jī)器學(xué)習(xí)/AI大量工具主要還是數(shù)據(jù)科學(xué)家在使用，對(duì)于很多沒有AI背景的人員有著很高的門檻，如何將門檻降下來，讓更多人更加便捷、簡(jiǎn)單地使用AI就成為關(guān)鍵。

因此，在本次大會(huì)上，亞馬遜云科技在這兩方面都帶來了一系列的產(chǎn)品與工具，大幅降低AI門檻，讓用戶更便捷地將AI用起來。

亞馬遜云科技大中華區(qū)機(jī)器學(xué)習(xí)產(chǎn)品高級(jí)經(jīng)理張洋

首先針對(duì)數(shù)據(jù)的問題，亞馬遜云科技在本次大會(huì)上重點(diǎn)突出了現(xiàn)代化數(shù)據(jù)架構(gòu)的重要性，不同的場(chǎng)景使用專門構(gòu)建的工具，通過云上專門工具實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)有機(jī)整合與統(tǒng)一，打破數(shù)據(jù)孤島，“從客戶角度出發(fā)”來幫助用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)創(chuàng)新。

具體來看，亞馬遜云科技通過數(shù)據(jù)湖，收集、存儲(chǔ)和分析來自一系列分散系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，助力業(yè)務(wù)發(fā)展。在數(shù)據(jù)服務(wù)方面，亞馬遜云科技則可以為用戶提供了完整的、端到端的工具，涵蓋從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、到計(jì)算、分析、人工智能創(chuàng)新。

在本次大會(huì)上，亞馬遜云科技發(fā)布了多個(gè)數(shù)據(jù)工具，進(jìn)一步降低了數(shù)據(jù)相關(guān)的挑戰(zhàn)。以Amazon Database Migration Service Fleet Advisor為例，它可以幫助客戶選擇最佳可用的計(jì)算實(shí)例和配置，用以部署機(jī)器學(xué)習(xí)模型，獲得最佳的推理性能和成本，并且將過去數(shù)周才能完成的工作縮短到數(shù)小時(shí)。

而在降低AI門檻方面，亞馬遜云科技則為業(yè)界聞名的機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)Amazon SageMaker新添六項(xiàng)新功能，包括Amazon SageMaker Canvas、Amazon SageMaker Ground Truth Plus等。

像Amazon SageMaker Ground Truth Plus 是一項(xiàng)完全托管的數(shù)據(jù)標(biāo)記服務(wù)，為客戶提供內(nèi)置的工作流程、技能嫻熟的團(tuán)隊(duì)，以更低成本快速交付高質(zhì)量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，用于訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型，客戶無需編碼；Amazon SageMaker Canvas 為各種想用AI的員工提供可視化界面，他們無需任何機(jī)器學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，也不必編寫代碼，即可自行創(chuàng)建更準(zhǔn)確的機(jī)器學(xué)習(xí)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。

亞馬遜云科技大中華區(qū)機(jī)器學(xué)習(xí)產(chǎn)品高級(jí)經(jīng)理張洋表示：“Amazon SageMaker已經(jīng)成為端到端的機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)，跨越機(jī)器學(xué)習(xí)全流程，處理數(shù)據(jù)標(biāo)記、數(shù)據(jù)處理、特征存儲(chǔ)、算法探索、模型推理到上線再到邊緣端設(shè)備管理等。與此同時(shí)，Amazon SageMaker也將繼續(xù)降低機(jī)器學(xué)習(xí)門檻，讓更多人能用好AI?！?/p>

讓云計(jì)算拓展到更遠(yuǎn)

云計(jì)算如何延伸到更多領(lǐng)域、場(chǎng)景，這無疑是當(dāng)前云服務(wù)商都在積極思考的問題。

所以除了數(shù)據(jù)中心之外，云服務(wù)商都在積極打造各種基礎(chǔ)設(shè)施，以方便將云服務(wù)的技術(shù)、產(chǎn)品和模式延伸到更多領(lǐng)域之中。例如，Amazon Outposts，亞馬遜云科技希望通過它將云計(jì)算的各種體驗(yàn)、技術(shù)延伸到用戶本地?cái)?shù)據(jù)中心。

值得關(guān)注的是，亞馬遜云科技在今年大會(huì)上再次展示了其將云計(jì)算拓展的決心。亞馬遜云科技宣布，2022年將在21個(gè)國家建設(shè)超過30個(gè)本地?cái)U(kuò)展區(qū)；此外，Amazon Outposts、IoT 服務(wù)、Snow 家族服務(wù)、Amazon Ground Station也將云的能力延伸到物聯(lián)網(wǎng)、太空等場(chǎng)景中。

以O(shè)utposts為例，很多客戶在低延遲、數(shù)據(jù)本地化的場(chǎng)景中都在采用Outposts。顧凡介紹：“很多客戶都希望亞馬遜云科技將能力延伸到各種邊緣場(chǎng)景中，一套API、一樣的服務(wù)體驗(yàn)?！比缃瘢琌utposts除了整機(jī)柜產(chǎn)品之外，也衍生出1U和2U產(chǎn)品，在零售、制造工廠、醫(yī)院、油田等行業(yè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景中被廣泛采用。

此外，亞馬遜云科技也推出了Amazon 5G Private 5G專網(wǎng)服務(wù)，幾天時(shí)間就可以部署和擴(kuò)容一個(gè)專用移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，適用于辦公室、園區(qū)、工廠車間等場(chǎng)景。

“云計(jì)算在未來是無疆的。”顧凡表示道。

總體來看，亞馬遜云科技在今年的re:Invent大會(huì)上再次發(fā)布了多款重磅的產(chǎn)品和服務(wù)。亞馬遜云科技的技術(shù)創(chuàng)新和云服務(wù)打造，核心原則是“以客戶為中心”，在客戶需求、業(yè)務(wù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，不斷構(gòu)建起至深至廣的各種云服務(wù)；與此同時(shí)，亞馬遜云科技又始終堅(jiān)持降低復(fù)雜性，讓云各種能力更好地被用戶所使用，像Serverless化也是其核心差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)之一。面向未來，隨著亞馬遜云科技不斷將自身云能力延伸到更多場(chǎng)景之中，有望為全球用戶的數(shù)智化帶來更多價(jià)值。

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