亚马云科技 re:Invent 大会趋势观察：自研芯片、低碳环保和可持续发展

2021 亚马云科技 re:Invent 全球大会召开，新任亚马逊云科技首席执行官 Adam Selipsky 首次亮相 re:Invent 全球大会，并发表了长达两小时的演讲。本次 re:Invent 大会上，亚马逊发布了多款产品、技术和服务，涵盖了计算、物联网、5G、大机迁移和机器学习等方向。

亚马逊云科技 re:Invent 全球大会，一直是全球云计算领域的行业风向标。综观 2021 亚马逊云科技 re:Invent 的新技术和产品发布，可以看到亚马逊科技在云计算领域发展的趋势。

自研芯片开启新的竞争纬度

在 re:Invent 上，亚马逊云科技推出了三项自研底层技术。

亚马逊云科技发布新一代基于 Arm 的自研 CPU 处理器 Amazon Graviton3。这是亚马逊云科技自研设计的第三颗 CPU 处理器。

由 Amazon Graviton3 处理器支持的 C7g 实例与由 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%。Amazon Graviton3 处理器与 Graviton2 相比，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 EC2 实例对比，可节省高达 60% 的能源消耗。C7g 实例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，从而提高了科学计算等内存密集型应用的性能。

与基于 Amazon Graviton2 的实例相比，C7g 实例的网络带宽也高出 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（如高性能计算和视频编码）的应用程序的性能。

亚马逊云科技去年 re:Invent 上宣布研制机器学习训练芯片 Amazon Trainium，在今年的 re:Invent 上宣布提供基于 Trainium 的实例。

由 Amazon Trainium 芯片支持的 Trn1 实例为在 Amazon EC2 中进行深度学习模型训练提供最佳性价比以及最快的训练速度，与 P4d 实例相比，通过 Trn1 实例训练深度学习模型的成本降低多达 40%。Trn1 实例提供 800Gbps EFA 网络带宽（比最新基于 GPU 的 EC2 实例高两倍），并与 Amazon FSx for Lustre 高性能存储集成，让客户可以启动具有 EC2 UltraClusters 功能的 Trn1 实例。通过 EC2 UltraClusters，开发人员可以将机器学习训练扩展到一万多个与 PB 级网络互连的 Trainium 加速器，让客户按需访问超算级性能，即便是最大型和最复杂的模型，训练时间也可以从几个月缩短到几天。

亚马逊云科技还发布了采用全新 Amazon Nitro SSD 固态硬盘的 Im4gn / Is4gen/ I4i 实例，可为 I / O 密集型工作负载提供超高存储性能。通过自研的 Amazon Nitro SSD，Im4gn / Is4gen / I4i 实例提供高达 30 TB 的 NVMe 存储，与上一代 I3 实例相比，I / O 延迟降低了 60%，延迟可变性降低了 75%，从而最大限度地提高了应用程序性能。Amazon Nitro SSD 通过优化存储堆栈、虚拟化管理程序和硬件与 Amazon Nitro 系统紧密集成。与使用商用 SSD 相比，亚马逊云科技同时管理 Amazon Nitro SSDs 的硬件和固件，使 SSD 更新交付速度更快，让客户可以从改进的功能中获益。Im4gn 实例（现已可用）采用 Amazon Graviton2 处理器，与 I3 实例相比，性价比提高多达 40%，每 TB 存储成本降低多达 44%。Is4gen 实例（现已可用）也采用 Amazon Graviton2 处理器，与 I3en 实例相比，每 TB 存储成本降低多达 15%，计算性能提高多达 48%。

面向全球客户的覆盖

亚马逊云科技宣布，2022 年将在 21 个国家建设超过 30 个本地扩展区，让客户以更低的延迟服务其终端用户。

此前，亚马逊云科技基础设施遍及 25 个地理区域的 81 个可用区，并计划新建 9 个区域和 27 个可用区，有 14 个本地扩展区域、17 个 Wavelength 区域，有 108 个 Direct Connect 光纤直连站点，有 310 个边缘站点和 13 个区域缓存站点。

不仅如此，亚马逊云科技还通过一系列技术，将云延伸到亚马逊云科技的基础设施之外，包括 Amazon Outposts、IoT 服务、Snow 家族服务，一直延伸到 Amazon Ground Station，让云扩展到了太空的卫星数据。

亚马逊云科技大中华区产品部总经理顾凡表示：“今天，亚马逊云科技在做各种努力和尝试去拓展云的边界，像 Ground Station 这样一个托管的卫星地面站服务，已经可以将亚马逊云科技的云边界拓展到太空。”

Amazon Ground Station 是卫星地面站服务，通过卫星地面站接收数据到亚马逊云科技区域进行处理。

亚马逊云科技推出新的托管服务 Amazon  Private 5G，则是让企业方便利用 5G 专网来连接企业内的联网传感器和边缘设备，并且通过亚马逊云科技控制台统一管理。

亚马逊云科技还发布了新服务 Amazon Cloud WAN，将亚马逊云科技全球网络的优势带给企业，让企业的广域网跟云融为一体。

低碳环保才能可持续发展

在 re:Invent 上，亚马逊 CTO Werner Vogels 发布了亚马逊云科技架构完善（Well Architecture） 的第六个支柱：可持续发展，倡导用环保的最佳实践来学习、测量、改进云端计算工作负载。

此前，亚马逊云科技架构完善有卓越运营、安全性、可靠性、性能效率、成本优化五个支柱。现在增加了可持续发展作为第六个支柱。

在亚马逊云科技的倡导下，越来越多的构建者在构建云上应用时，将把低碳环保作为衡量因素，不是一味追求最高性能、最低延时、最高画质等等，而是在低碳环保跟性能、延时、画质等因素做一个最佳的平衡。

亚马逊云科技还提出了可持续发展的责任共担模式：亚马逊云科技负责云本身的可持续性，客户要承担在云上应用的可持续性。由亚马逊和 Global Optimism 共同发起了《气候宣言》，呼吁签约各机构采取紧急行动，在 2040 年前实现净零碳排放，提前十年达成《巴黎协定》目标。亚马逊以身作则，承诺到 2030 年 100% 使用可再生能源为公司运营提供动力。现在，亚马逊将计划再次提速，希望到 2025 年实现这一目标。

研究发现，亚马逊云科技的数据中心能源效率比普通欧盟公司高出 5 倍。在亚马逊云科技运行商业应用的公司，可以减少近 80% 的能源消耗。如果将 1 兆瓦的典型工作负载转移到 亚马逊云科技，每年可以减少 1000 多公吨的碳排放。