關鍵詞： CPU , AI云芯片 , Graviton , Inferentia

　　文/文強、張干、大明
　　來源：新智元（ID：AI_era）

　　【新智元導讀】本周，亞馬遜推出首款自研Arm架構云服務器CPU Graviton和首款云端AI推理芯片AWS Inferentia，拳打TPU，腳踢英特爾，力圖走一條自己的云端芯一體化路線，未來云計算市場將迎巨變！
　　亞馬遜出手了，一出手就是兩顆***！
　　本周一，亞馬遜推出首款自研Arm架構云服務器CPU Graviton，目標直指英特爾；
　　昨天，亞馬遜又推出了首款云端AI推理芯片AWS Inferentia，目標是殺傷微軟Azure、谷歌云等一批對手，并讓中小玩家無牌可打。
　　亞馬遜力圖走一條自己的云端芯一體化路線，似乎沒有給其他人留出可趁之機。
　　未來云計算的市場，將迎來巨變！
　　亞馬遜自研Arm架構數據中心CPU，成本最低降45%
　　據The Register報道，本周公布的亞馬遜AWS定制版Graviton——支持AWS的A1EC2實例的多核Arm處理器，處理器性能幾乎與AMD的基于Arm的芯片相當，這些虛擬機現在可在美國和歐洲使用。

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Graviton：亞馬遜基于Arm架構的CPU
　　關于Graviton的性能參數，目前能了解到的是：CPU內核基于Arm 2015年的Cortex-A72設計，主頻為2.3GHz，為64位Armv8-A、非NUMA處理器，具備浮點數學計算、SIMD、AES，SHA-1、SHA-256、GCM和CRC-32算法的硬件加速功能。
　　片上系統使用Arm的數據中心優化型Neoverse技術和Annapurna的內部設計。 16個vCPU實例排列在4個四核集群中，每個集群有2MB的共享L2緩存，每個核有32KB的L1數據緩存和48KB的L1指令緩存。一個vCPU對應一個物理核心。

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　　亞馬遜一位發言人表示：“AWS Graviton處理器是由AWS定制設計的新處理器系列，設計中融入了亞馬遜為大規模云應用程序構建平臺方案上的廣泛專業知識。”
　　據亞馬遜全球基礎設施和客戶服務VP Peter DeSantis所說，使用新的芯片能讓AWS虛擬機特定工作負載的價格再降低45%。
　　亞馬遜云首款AI芯片問世，降低推理成本75%
　　在亞馬遜美國拉斯維加斯大會上，昨天還放出另一個***——首款云端AI芯片AWS Inferentia。

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　　AWS Inferentia是一款機器學習推理芯片，支持TensorFlow、Apache MXNet和PyTorch深度學習框架，以及使用ONNX格式的模型。

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　　使用經過訓練的機器學習模型進行預測可以驅動應用程序高達90%的計算成本。開發人員可以將GPU支持的推理加速附加到Amazon EC2和Amazon SageMaker實例中，從而將推理成本降低75%。
　　根據官網介紹，每個Inferentia芯片提供高達幾百TOPS的算力，使復雜的模型能夠做出快速的預測。多個AWS Inferentia芯片可以一起使用來驅動，形成成千上萬的TOPS算力。
　　這款芯片將于2019年底上市，AWS用戶可以通過Amazon SageMaker、Amazon EC2等一起使用 Inferentia的算力。
　　云計算巨頭自己造芯：擺脫束縛、降低成本、打擊對手
　　Graviton的問世顯示出亞馬遜AWS擺脫英特爾的決心。
　　目前，英特爾擁有全球數據中心計算幾乎全部市場份額，英特爾的服務器芯片價格居高不下，而且有供應短缺的風險。
　　為了擺脫這種束縛，越來越多互聯網巨頭們正考慮使用Arm，OpenPower，RISC-V和AMD Epyc產品，定制自己的芯片，全球云計算巨頭（包括微軟，谷歌，Facebook，亞馬遜，百度等） 都在尋找替代芯片供應商。
　　早在2015年左右，亞馬遜與AMD合作開發64位Arm服務器處理器，用于亞馬遜的數據中心。AMD還在2016年就推出了與亞馬遜合作的Arm芯片，代號“西雅圖”的Opteron A1100處理器。
　　不過，AMD未能達到亞馬遜的性能標準，于是亞馬遜退出了與AMD的合作，收購了Arm授權許可持有者和片上系統設計企業Annapurna Labs，讓收購后的團隊開始設計物聯網網關及其Nitro芯片組，負責處理托管EC2虛擬機的亞馬遜服務器的網絡和存儲任務。
　　今天的高端Arm CPU的應用范圍，遠遠超出了智能手機，還能夠運行桌面端和輕型服務器上的應用程序。Graviton的問世就是Annapurna Labs的成果。
　　而AWS Inferentia的問世則是打擊對手的思路。
　　第三季度，亞馬遜有一半利潤來自AWS云服務，AWS業務在第三季度的營業利潤率為31％，這是四年多以來的最高水平。
　　市場份額也印證了AWS的業績。根據Synergy Research的數據，亞馬遜的AWS控制著34%的云基礎設施服務市場。微軟以15%的市場份額位居第二，其次是IBM（第三）和谷歌（第四），市場份額均為個位數。

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　　形勢一片大好。
　　但是，AWS的對手也突飛猛進。微軟Azure云計算同比增長76％，而Alphabet早在今年2月就宣稱，基于2017年的公開數據，谷歌云平臺是“全球增長最快的主要公有云提供商”。
　　谷歌云也在最近迎來大調整：現任CEO將在明年1月離職，接替她的是在甲骨文有20年工作經驗的云計算市場老手，緊緊盯住AWS的份額。
　　Inferentia芯片的推出，就是AWS應對這種局面的殺手級武器，主要能夠降低成本。
　　至此，主要云計算公司中，AWS、谷歌云、阿里云、華為云都布局了AI芯片。
　　5000億美元市場廝殺：智能云市場重量級玩家全部整裝待發
　　亞馬遜的Inferentia芯片和Graviton讓人想起了華為發布升騰系列，這是科技巨頭要走一條自己的云端芯一體化路線。
　　亞馬遜要做的跟華為類似，所不同的是，亞馬遜的芯片已經做出來了。亞馬遜也將成為首個在數據中心基礎設施采用基于Arm架構CPU的大廠。
　　回頭再看亞馬遜全球基礎設施和客戶服務VP Peter DeSantis所說的“使用新的芯片能讓AWS虛擬機特定工作負載的價格再降低45%”。
　　這個數字不可小覷。
　　亞馬遜AWS本已經是云計算市場毋庸置疑的王者，現今低價格加上客戶層鋪開，或將筑建起令其他競爭對手者難以逾越的高墻——眾所皆知，低成本與大規模形成飛輪效應，智能云計算是一個贏者通吃的市場。
　　發布會上還有一點值得注意，那就是亞馬遜云的完全托管端到端機器學習服務AWS SageMaker，將采用陳天奇團隊的TVM 作為自動優化深度學習模型的框架編譯器，后端支持ARM、英特爾和英偉達的硬件。

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　　還記得英特爾的野心嗎？隨著各種框架（前端）和各種硬件（后端）的興起，大家想做更多的優化，業界出現了框架編譯器這個“中間表示”（IR）之爭。英特爾想把自家的框架編譯器 nGRAPH 打造成 IR 的標準。現在亞馬遜直接支持 TVM，對即將于2019年年底發布新品的英特爾來說，無疑構成了另一個層面上的打擊。
　　國內云計算市場的No.1阿里云日前升級為阿里云智能平臺，由阿里CTO 張建鋒兼任阿里云智能事業群總裁，目標是構建數字經濟時代面向全社會基于云計算的智能化技術基礎設施。這一舉措，呼應騰訊新成立的云與智慧產業事業群，以及更早些時候從二級部門升級為一級部門的華為云。
　　至此，全球云計算市場的幾大主要玩家已經全部整裝待發，誰將主宰價值5000億美元的智能云計算市場？
　　廝殺時間已到，請開始表演。
　　參考資料：
　　https://www.theregister.co.uk/20 ... aws_graviton_specs/