即使在以“烧钱”著称的一级方程式比赛中,成本与效益的考量也至关重要。作为全球顶级的赛车赛事之一,一级方程式(F1)利用计算流体力学(CFD)模拟技术,实现了令人热血沸腾的“地面最快赛车”和高速驾驶的视觉盛宴。
几年前,F1将CFD模拟转向了亚马逊云科技的高性能计算平台。通过引入基于Amazon Graviton2处理器的Amazon EC2 C6gn实例,不仅显著缩短了模拟时间,还降低了成本达30%。随后,F1成为首批采用基于新一代Amazon Graviton3处理器的Amazon EC2 C7g实例的用户。F1的首席技术官Pat Symonds指出,基于Graviton3的C7g实例在相同的模拟中比C6gn实例快了40%,他预计Graviton3将成为所有CFD工作负载的理想选择。
在算力作为数字经济基础资源的时代,性能与成本对业务影响日益显著。获取高性价比算力成为用户追求的目标,也是云计算供应商的核心战略。本文将深入探讨亚马逊云科技如何通过底层技术创新,尤其是Amazon Nitro系统的变革,以及Graviton处理器的持续迭代,为用户带来更具性价比的算力解决方案。
亚马逊云科技CEO Adam Selipsky强调,要从根本上改变计算的性价比,就必须从底层架构入手。为此,亚马逊云科技在十年前启动了自研芯片计划,旨在为云环境量身打造底层技术。2013年,亚马逊推出了云服务器虚拟化引擎Amazon Nitro系统,随后通过收购Annapurna Labs加速了自研芯片的研发进程。如今,亚马逊云科技的产品线涵盖了Amazon Nitro系统、云原生处理器Amazon Graviton、机器学习训练Amazon Trainium芯片和机器学习推理Amazon Inferentia芯片,形成了全面的解决方案。
Amazon Nitro系统将网络、存储、管理和安全功能卸载到专用硬件,从根本上改变了云计算的性价比。作为EC2实例的基础平台,Nitro不仅提供了丰富的硬件资源,还通过模块化设计提高了实例的构建速度和与Graviton处理器的兼容性。例如,基于Gravtion2的Amazon EC2 I4g实例,结合Nitro SSD作为高性能NVMe存储,相比上一代存储优化型实例,I/O延迟降低了60%,延迟抖动减少了75%,与基于x86的同类实例相比,计算性能提升了15%。
Amazon Graviton处理器基于ARM架构,旨在满足多用户公有云环境的需求,具有成本低、核心密度高的特点。相比x86架构,Graviton处理器每个虚拟处理器(vCPU)独享一个物理核心,避免了并发任务对vCPU性能的竞争,确保了用户获得稳定且一致的算力。自2018年问世以来,Graviton经历了多次迭代,性能大幅提升。Graviton3相较于前代产品,单核性能提升25%,浮点性能提升2倍,首次采用DDR5内存,能效比更佳,在相同性能下,能源消耗节省高达60%。
亚马逊云科技最近发布的Graviton3处理器,通过优化数据并行和指令并行,实现了单位时间内两倍于前代产品的性能和数据处理能力,同时采用了性价比更高的Chiplet封装技术,提高了执行效率和能效比。Graviton3的推出再次刷新了性价比标准,Twitter等客户在其预览阶段即进行了多项基准测试,发现与基于Graviton2的实例相比,性能提升可达20%-80%,尾部延迟降低35%。
基于Graviton处理器的Amazon EC2实例数量迅速增长,目前已有超过100种实例,涵盖了通用、计算优化、内存优化、存储优化和加速计算等多种类型,为各种工作负载提供了卓越的性价比。亚马逊云科技还优化了托管服务,使其能在Graviton2实例上运行,包括Amazon Relational Database Service、Amazon Aurora、Amazon ElastiCache等,现有支持Graviton2的托管服务已超过20种,大大简化了迁移流程,并实现了40%的性价比提升。
亚马逊云科技的创新不仅限于Graviton处理器,还包括Nitro系统、机器学习加速器、服务器硬件和数据中心基础设施的整体优化。随着Graviton处理器的持续升级,亚马逊云科技将为客户带来更多简便、快捷、性能卓越、成本优化且可持续的算力选择,推动云计算行业的持续发展。