自亞馬遜云科技推出 Amazon Graviton 以來，這一自研 CPU 已經(jīng)走過了五年的創(chuàng)新之路。從 Graviton 初代到今日的第四代，每一次迭代都標(biāo)志著性能的顯著飛躍和對綠色計算理念的深刻實踐。如今，超過150種計算實例在 Graviton 的驅(qū)動下運轉(zhuǎn)自如，惠及全球逾5萬用戶的數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路。

圖一

●Graviton2 摒棄了同步多線程技術(shù)，為每個 vCPU 分配專屬物理核心；

●Graviton3 進一步提升了單一內(nèi)核的指令處理能力，帶來平均25%的性能增益；

● 而全新的 Graviton4，核心數(shù)增加50%，內(nèi)存帶寬躍升75%，首次實現(xiàn)了從理論到實際應(yīng)用的無縫對接，彰顯了亞馬遜云科技在技術(shù)創(chuàng)新方面的持續(xù)貢獻。

01  面向云上真實負(fù)載設(shè)計

圖二

自建機房和云服務(wù)的區(qū)別如同柴油發(fā)電機和電網(wǎng)服務(wù)的區(qū)別，在云上有大量用戶每天基于亞馬遜云科技來運行各種各樣的應(yīng)用。因此我們能夠更深入的理解各類型應(yīng)用及其算力使用方式，可以基于客戶更關(guān)注并且收益更好的技術(shù)點做針對性優(yōu)化，快速改進軟件和硬件堆棧，以及 CPU 設(shè)計。這樣的迭代在傳統(tǒng)的軟件硬件，業(yè)務(wù)負(fù)載割裂的物理機房時代是不可想象的。

亞馬遜堅持在工作中采用逆向工作法。在設(shè)計 CPU 時也一樣，如何正確評價 CPU 的性能，是所有芯片設(shè)計廠商都需要面對的問題。在 Graviton4 的研發(fā)過程中，我們從傳統(tǒng)的 MircoBenchmark 基準(zhǔn)測試評價體系，轉(zhuǎn)向以實際工作負(fù)載進行評價的方法，因為實際工作負(fù)載性能才是用戶所關(guān)注的。CPU 微架構(gòu)性能指標(biāo)圖主要參數(shù)特性，具體分成前端（FRONT-END）和后端（BACK-END）兩大部分。雷達(dá)圖里數(shù)值越小，表示工作負(fù)載對該參數(shù)特性的依賴性越低，表明處理器在該工作負(fù)載下更有效率，數(shù)值越高表示該工作負(fù)載對它的依賴更高。

CPU 設(shè)計應(yīng)該面向?qū)嶋H工作負(fù)載做優(yōu)化，而不是按照基準(zhǔn)跑分測試的結(jié)果來優(yōu)化 CPU。如圖二傳統(tǒng)基準(zhǔn)展示的是一個傳統(tǒng) MircoBenchmark 測試的情形，它會受到某些參數(shù)特性的影響。L3 緩存（BACK-END E 項）的數(shù)值特別高，這會導(dǎo)致 Back-end Stalls（BACK-END F 項）的值很高。此時，后端不能再接受新的指令了，這將造成性能瓶頸。圖二中也展示 Cassandra、Groovy 以及 Nginx，這三個應(yīng)用在處理真實工作負(fù)載時，受不同參數(shù)特性影響的情況。

可以看出，這些應(yīng)用同時受到多個不同參數(shù)特性的影響。如果要對真實工作負(fù)載進行優(yōu)化，就得想辦法降低這些數(shù)值。在 Amazon Graviton4 基于大量實踐經(jīng)驗，面向用戶實際負(fù)載進行設(shè)計。在運行 MySQL 時，在前后端多個維度上的依賴度（性能瓶頸）都有所下降，最終帶來40%的性能提升。

讓我們通過一些客戶案例，來進一步了解 Graviton 的實際性能與價值。

02  客戶之聲：Amazon Graviton 的性能與價值

Graviton 的廣泛應(yīng)用已經(jīng)滲透到科技、物聯(lián)網(wǎng)（IOT）、游戲等多個行業(yè)，例如：

大宇無限技術(shù)副總裁李睿：“通過使用 EMR on EKS，以及亞馬遜云科技全新的基于 ARM 架構(gòu)的 Graviton2 實例，我們運行大數(shù)據(jù)作業(yè)的整體性能提升了30%，成本降低20%。”

涂鴉智能高級平臺技術(shù)總監(jiān)Simon Shu：“在推出基于 Amazon Graviton3 的 Amazon EC2 實例后，我們的基準(zhǔn)測試表明，與 C6g 實例相比，一般任務(wù)的性能提高了15%，加密、解密密集型任務(wù)的性能提高了50%?！?/span>

Amazon Graviton4 實例是我們測試過的更快的 EC2 實例，而且在我們更具競爭力和對延遲敏感的工作負(fù)載中表現(xiàn)出色。我們期待使用 Graviton4 來改善玩家體驗，并擴展在 Fortnite 中的部署范圍。

03  輕松遷移至 Graviton：平滑遷移的藝術(shù)

將應(yīng)用遷移至 Graviton，意味著通往更高效、更具有成本效益的計算世界。亞馬遜云科技提供了一系列簡便易行的遷移方案，無論是在 RDS 這樣的托管服務(wù)中簡單更換實例類型，還是在自建服務(wù)中按部就班地調(diào)整，整個過程幾乎無縫對接，能夠快速完成遷移。針對容器環(huán)境如 ECS 和 EKS，添加 Graviton 實例至集群同樣輕而易舉。

亞馬遜云科技的遷移指南將復(fù)雜的轉(zhuǎn)換步驟簡化，確保遷移過程順暢無阻。一旦部署完畢，全面的測試和性能驗證將確保應(yīng)用的穩(wěn)定運行，同時利用 AutoScaling 和 CloudWatch 監(jiān)控，優(yōu)化資源分配，最終實現(xiàn)性價比提升的效果。在了解到 Graviton 在性能和成本效益上的卓越表現(xiàn)后，您可能已經(jīng)迫不及待想要對產(chǎn)品繼續(xù)進行深入了解。幸運的是，我們即將舉辦一場專屬活動，讓您有機會與 Graviton 親密接觸，探索其深層次的技術(shù)魅力。

04  深入探索 Graviton：現(xiàn)邀您共赴創(chuàng)新之旅

7月12日，我們誠邀您加入“擁抱 Graviton，加速應(yīng)用構(gòu)建——Amazon Graviton 芯片技術(shù)創(chuàng)新日”。

在這里，您將深入探索 Graviton 處理器的奧秘，見證其在電商、游戲、廣告、智能制造等領(lǐng)域的卓越表現(xiàn)。從 Web 應(yīng)用到數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，Graviton 將為您呈現(xiàn)前所未有的計算體驗，這不僅是一場技術(shù)的盛會，更是一次深入了解如何將 Graviton 的強大能力轉(zhuǎn)化為商業(yè)優(yōu)勢的絕佳機會。

05  活動亮點

● 深度技術(shù)解析：本次活動將帶您深入了解 Graviton 處理器的內(nèi)部機制和性能特點，讓您全面理解其在不同業(yè)務(wù)場景下的應(yīng)用潛力。

● 廣泛應(yīng)用實踐：深入探索 Graviton 處理器，構(gòu)建基于 Graviton 的 Web 應(yīng)用、數(shù)據(jù)應(yīng)用，通過 Graviton 釋放數(shù)據(jù)應(yīng)用潛力，構(gòu)建差異化生成式 AI 應(yīng)用。

● 實踐操作體驗：通過動手實踐環(huán)節(jié)，您將有機會親自體驗將應(yīng)用遷移至 Amazon Graviton 的流程，感受其帶來的性能提升和成本效益。

● 專家交流機會：與行業(yè)內(nèi)的專家和同行交流，分享使用 Graviton 的經(jīng)驗和心得，共同探討如何更好地利用 Graviton 技術(shù)。