从 Amazon Graviton3 发布，看 2022 云计算的核心方向 | Q推荐

作者 | 王一鹏

2021 亚马逊云科技 re:Invent 结束了，在数十项发布里，哪个产品最为重要，对云计算行业影响最大？

可能会有不少人把票投给 Amazon Graviton3。这不仅因为“自研芯片”这个概念在当下成为了“硬核实力”的象征、大众喜闻乐见的话题，也不仅因为芯片代表了云服务最基础的能力，更是因为 Amazon Graviton3 的发布，实实在在地影响了整个产业的格局，在多个领域起到了一锤定音的效果。

1 Amazon Graviton3 已知信息汇总

新任亚马逊云科技首席执行官 Adam Selipsky 在 re:Invent 上援引分析师的估算：目前云上支出只占整个 IT 支出的 5% 到 15%，未来将有大量的工作负载迁移到云。同时，在此前的各类云计算大会上，来自气象领域、生命科学领域的专家也曾纷纷表示，要进行科学研究，做更精准的建模，需要庞大的算力支撑。因此，在当下阶段，产业对云计算的核心需求仍然是算力。

这就意味着，整个行业对云端算力的需求始终在增长，芯片始终是云计算的核心能力以及最大底牌，芯片的性能直接从根本上决定了云行业未来的发展。

那么这次亚马逊云科技发布的 Amazon Graviton3，牌面有多大呢？我们先将目前所有已知参数做个汇总：

Amazon Graviton3 采用 5nm 工艺，64 核，集成了 550 亿晶体管，主频 2.6 Ghz，支持 bfloat16 （为深度学习而优化的新数字格式），PCIe 5.0。与 Amazon Graviton2 相比，Amazon Graviton3 处理器支持为科学计算、机器学习和媒体编码工作负载提供高达 2 倍的浮点运算性能，为加密工作负载速度提升高达 2 倍，为机器学习工作负载提供高达 3 倍的性能。

Amazon Graviton3 处理器的能效也更高，在相同性能下，与同类型基于 x86 的实例对比，可节省高达 60% 的能源消耗。

由 Amazon Graviton3 处理器支持的 Amazon C7g 实例与由 Amazon Graviton2 处理器支持的当前一代 C6g 实例相比，可将计算密集型工作负载性能提高多达 25%，网络带宽也高出 20%。C7g 实例支持 Elastic Fabric Adapter (EFA)，允许应用程序直接与网络接口卡通信，提供更低且更一致的延迟，提高需要大规模并行处理（如 HPC 和视频编码）的应用程序的性能。

Amazon C7g 实例同时是云中第一个采用最新 DDR5 内存的实例，与基于 Amazon Graviton2 的实例相比，它提高了 50% 的内存带宽，达到 300 GB/sec，从而提高了科学计算等内存密集型应用的性能。

就整体性能来看，即便其性能参数还没有全部公布，在云计算行业也属于顶流了，将 Amazon Graviton3 看做“底牌”并不过分，它有推动行业前进的实力。

2 基于 Arm 生态，云计算行业的长远利益已经统一

那么将 Amazon Graviton3 视作整个云计算行业在 2021 芯片领域的代表是否合适呢？至少在现阶段，可能是十分恰当的，数据是最好的答案。

据 Garnter 统计数据显示，2020 年，亚马逊云科技以 40.8% 的市场份额大幅领先、位居全球第一，第二名的市场份额还不到亚马逊云科技的一半。今年 7 月 30 日，亚马逊云科技发布了 Q2 财报，显示其季度收入为 148 亿美元，过去十二个月收入为 527 亿美元，增速 37%，增速增长了 9%。

这样的份额和增速，让亚马逊云科技在全球云计算市场形成的势能极大，其自研芯片发布的影响也是相当巨大的。我们可以通过其官方合作案例来具象化这种影响：

尽管 Amazon C7g 实例还只有预览版，但 Twitter 平台主管 Nick Tornow 已经表示支持：“我们发现基于 Amazon Graviton3 处理器的 C7g 实例与基于 Amazon Graviton2 处理器的 C6g 实例相比，可将性能提高 20%-80%，同时还将尾部延迟减少多达 35%。我们非常高兴并期待利用基于 Amazon Graviton3 处理器的实例获得更好的性价比。”

要知道，2020 Q2，Twitter 的日活可是高达 1.86 亿。亚马逊云科技展示的客户案例还有许多，个个是重量级：

一级方程式（F1）赛车首席技术官 Pat Symonds 表示：“基于 Amazon Graviton3 的实例在性价比方面的优越表现，我们期待它成为运行所有 CFD 工作负载的最佳选择。”

Epic Games 高级工程总监 Mark Imbriaco 表示：“我们的测试表明，它们（Amazon Graviton3）甚至适用于要求最严苛、延迟敏感度最高的工作负载，同时提供卓越的性价比，提升了《堡垒之夜》和任何基于虚拟引擎创造的游戏体验。”

更为重要的是，尽管还不确定 Amazon Graviton3 是基于 Arm Neoverse N2 还是 V1，但性能始终是有保障的，N2、V1 分别代表了最高单芯片性能和最高单线程性能，Arm 对 N 系列的 PPA 特征定义是“性能、功率、面积得到了同等的考量”，对 V 系列的定义是“突破性能极限”，哪种都好，都是 Arm 在摘掉“只能在功耗上做文章”后的翻身仗。

而 Arm 能有这场翻身仗，一个离不开苹果的 M1，另一个就主要靠亚马逊云科技的 Amazon Graviton 系列。M1 主要引导了行业对个人 PC 领域状况的关注，而 Arm 在企业服务市场的发力，甚至还在个人 PC 之前，这也是 Amazon Graviton 系列影响力的证明。

就在 Amazon Graviton3 的背后，其实也反映着，Arm 在芯片级的技术创新，是云计算能力长期发展的源动力。今年的 2021 亚马逊云科技 re:Invent ，亚马逊云科技发布了 Amazon IoT TwinMaker、Amazon IoT FleetWise、Amazon Private 5G，云边端一体战略、5G 战略都已经落地，而 Arm 端云同构、低功耗、高效能和轻量化的特点，恰好适应云行业整体战略的走向。

同时 Arm 架构下的芯片性价比高于 x86，Amazon C7g 实例明年在市场的全面展开，会把这一判断变成实实在在的商业逻辑。

除亚马逊云科技外，国外几个主要云厂商的云服务实例现阶段是基于 x86 架构，但早前都有传闻放出，考虑基于 Arm 架构自研芯片。国内云厂商则早已拥抱 Arm，生态建设进展飞快。

Arm 生态唯一的隐忧来自于英伟达的 400 亿收购，但来自英国、欧盟、美国等国家和地区监管机构的质疑，让收购处于停滞阶段。

至少在未来几年，Arm 生态的繁荣是不可避免的，生态内以亚马逊云科技为代表的云厂商们，也将“底层”无忧。

3 写在最后：功耗逐渐成为重要考量因素

芯片性能能否保持高速增长，是否符合摩尔定律，这自然是芯片行业关注的焦点。但芯片功耗之于云计算产业，也是越来越重要，不能够忽视。

从短期目标来看，功耗直接影响成本，成本越低利润越高，越适合大型公有云厂商集中采用。同时，不断有调研机构给出数据，未来过半的数据将集中在端侧，物联网设备对功耗的要求也会越来越严格。

从长期目标来看，对碳排放的控制已成全球共识，未来对芯片功耗、数据中心能耗的要求只会收紧，不会放宽。

可以说，基于 Arm 架构的 Amazon Graviton3 是符合行业的短期利益和长期利益的。2022 年年初，x86 架构下的芯片很可能推陈出新，核心数量也很可能超越 64 ，但在以上种种维度因素的综合考量下，能否对抗 Amazon Graviton3，就是未知数了。