亞馬遜雲科技 reInvent 2021 剛剛結束，今年的大會以“探路者”爲主題，系統性地回顧了亞馬遜雲科技15 年來在雲計算領域的探索之路，同時發佈了多項創新成果。
我們把本次大會的內容重點分爲兩個方向來看，可以一窺這家雲服務巨頭在雲計算領域縱橫多年的發展基石。
突破雲服務縱深極限
15 年以來，亞馬遜雲科技（Amazon Web Services）一直以技術創新、服務豐富、應用廣泛而享譽業界。亞馬遜雲科技一直不斷擴展其服務組合以支持幾乎雲上任意工作負載，目前提供超過 200 項全功能的服務，涵蓋計算、存儲、數據庫、網絡、數據分析、機器學習與人工智能、物聯網、移動、安全、混合雲、虛擬現實與增強現實、媒體，以及應用開發、部署與管理等方面。在這些豐富的雲服務實例背後，離不開亞馬遜雲科技多年來對用戶需求的敏銳發掘，以及其在軟件和硬件方面的持續創新和大力投入。
擁抱開源持續創新
雲計算的誕生源於互聯網基礎設施的進化，分佈式系統模型的誕生爲算力帶來了前所未有的可伸縮性，也爲風靡全球的 SaaS、IaaS 等雲服務提供了技術基礎。而這些技術核心的基礎軟件，都離不開來自開源社區的貢獻。
從 2006 年提供第一個雲服務開始，亞馬遜雲科技一直是開源社區的重要參與者和支持者，貢獻涵蓋代碼、運營、基礎等諸多方面。作爲一家雲服務廠商，亞馬遜雲科技爲了給開發者提供符合其習慣的開發工具與服務，積極致力於以技術助力開源社區的蓬勃發展，採用“上游優先”的策略，爲 Linux，Xen，Kubernetes，Redis，Rust，Redis，GraphQL，ROS 等開源社區貢獻了大量的代碼，涵蓋錯誤修復、安全性、可伸縮性、性能和功能增強等方面。
與此同時，亞馬遜雲科技還與包括 MongoDB、Databricks 和 Redis Labs 等在內的領先開源 ISV 合作，爲其構建和優化雲服務，同時參與到這些客戶發起的多個開源項目之中，幫助開發者更容易地從專有技術轉移到開源技術並作出貢獻。
Redis 聯合創始人兼首席技術官 Yiftach Shoolman 稱讚亞馬遜雲科技爲該開源商業公司提供的最新實例：“我們非常高興看到，全新低延遲 Amazon Nitro SSDs 的 Amazon EC2 I4i 實例提供比上一代實例更快的交易速度。我們預計 I4i 實例更強的存儲性能和更快的網絡和處理器速度將爲我們那些基於 I4i 實例使用 Redis-on-Flash 的客戶帶來顯著改善，獲得更具吸引力的 TCO。”
通過積極參與開源社區，與原生開源廠商合作的方式，亞馬遜雲科技得以提供超過 200 項包括各主流開源軟件功能在內的豐富服務，惠及全球開發者。
自研硬件提升核心競爭力
另一方面，爲了幫助自身和客戶實現降本增效，亞馬遜雲科技在硬件方面也有很大的投入。
近年來，雲服務廠商自研芯片成爲了一大趨勢，國內的頭部雲廠商也開始紛紛跟進，例如華爲雲的鯤鵬系列芯片，阿里雲的倚天系列芯片等。亞馬遜雲科技可以說是最早開始自研服務器芯片的雲服務廠商。早在 2013 年，亞馬遜就開始推出三大自研芯片產品線，包括承載網絡和安全功能的 Nitro 系列，基於機器學習推理和訓練的芯片產品線 Inferentia 以及基於 ARM 架構的 CPU Graviton 系列。
2018 年，亞馬遜雲科技發佈了第一代 Amazon Graviton 處理器，支持該處理器的 A1 也成了其雲服務上第一個基於 Arm 的實例。第一代 Graviton 處理器基於 ARM Cortex-A72 內核，最大時鐘頻率達到 2.3 GHz，可降低 45% 的成本使其成了很多入門用戶的首選。
2020 年，亞馬遜雲科技發佈了第二代自研處理器 Graviton2，這款處理器基於 64 位的 Arm Neoverse N1 內核，加入了很多針對基礎設施工作的強化特性。Graviton2 採用了臺積電的 7nm 製程工藝，集成了 64 顆核心，300 億個晶體管。相較於第一代 Graviton 處理器，Graviton2 提供了 4 倍的計算核心，7 倍的計算性能。基於 Graviton2 的實例與同等級的 x86 實例相比，性能要高上 40%，成本卻要低上 20%。
而亞馬遜在今年的 Re:Invent 大會中發佈的 Graviton3 搭載 500 億個晶體管，比 Graviton2 的性能快 25%，並在科學計算、生物工程、深度學習等 HPC 場景進行了深度優化，獲得更大的性能提升。據介紹，針對科學類的計算負載，Graviton3 的浮點運算性能比 Graviton2 提升高達2倍；在加密相關的工作負載，如產生密鑰加密、解密，這部分性能比 Graviton2 會提升 2 倍；針對機器學習負載，則可以提升高達 3倍。在能耗方面，搭載 Graviton3 CPU 的實例相比能夠提供同等計算性能的其它 Amazon EC2 實例，可以減少多達 60% 的能源消耗。
談及亞馬遜在自研芯片方面的創新與突破，亞馬遜雲科技大中華區產品部計算與存儲總監周舸表示，在過去的 20 年裏，業界提升 CPU 性能主要有兩個方向，第一是提高頻率，第二是增加內核的數量。而亞馬遜雲科技在單芯片晶體管有限的情況下，充分利用積累下來的大量客戶使用經驗，在增加內核數量的同時也增加 CPU 內存的帶寬和降低它的延遲，使兩個方向的提升達到平衡，從而達到最佳的芯片優化效果。
除了自研處理器外，亞馬遜雲科技還在本次大會中推出了最新的自研機器學習訓練芯片 Amazon Trainium 以及自研固態硬盤 Amazon Nitro SSD，並基於這些自研硬件都推出了對應的實例，在硬件層面進一步鞏固了自身的核心競爭力。
拓展雲服務橫向邊界
除了在軟件和硬件研發領域投入大量資源，深入挖掘客戶需求，提供最全、最深的雲服務體驗之外，亞馬遜雲科技也利用自身積累多年的資源優勢，致力於橫向拓展雲服務的邊界，讓雲服務覆蓋到更廣泛的場景和更多的用戶。
開拓雲服務覆蓋場景
作爲全球覆蓋最爲廣泛的雲服務商之一，亞馬遜雲科技基礎設施遍及 25 個地理區域的 81 個可用區，並計劃新建 9 個區域和 27 個可用區，有 14 個本地擴展區域、17 個 Wavelength 區域，有 108 個 Direct Connect 光纖直連站點，有 310 個邊緣站點和 13 個區域緩存站點。
亞馬遜雲科技利用自身龐大的資源將雲服務橫向擴展，從覆蓋國家的中心 Region，到服務城市級的 Local zone，再到現場部署的 Outpost，提供全方位的雲服務。在今年的大會中，亞馬遜雲科技發佈了新產品 Cloud WAN，該產品可以幫助企業實現總部、分支、雲上 VPC 的互連，實現區域內的統一網絡管理、監控。
周舸介紹，Cloud WAN 服務使客戶能夠就近接入到亞馬遜雲科技的接入點，無論是企業的辦公室還是工廠等各種不同的站點，一旦接入以後，可以通過整個亞馬遜雲科技的 Cloud WAN 服務，部署一個企業私有的軟件定義網絡，用戶可以在一箇中央的控制面板上控制自己的一切，包括網絡裏的分層、QoS 等。而通過亞馬遜雲遍佈全球的強大資源，可以讓客戶在全世界任何地方接入這個專有網絡系統，享受亞馬遜雲服務帶來的強大便利。
“我們和很多合作伙伴在配合，包括很多 SD WAN 的供應商，他們可以把他們已經在部署的 SD WAN 接入到 Cloud WAN，繼續衍生。很多電信運營商也會把他們的基礎骨幹網接入進來，繼續衍生。很多集成商和服務商會幫助企業更容易的完成部署，實現私有網絡的建構和管理。”周舸說。
據瞭解，目前已有 Cisco、Aruba、Fortinet、Paloalto 等頭部網絡安全基礎設施廠商與亞馬遜雲科技達成了合作，實現雲上、線下網絡的統一管理，無限拓寬雲服務的邊界。
降低雲計算使用門檻
另一方面，亞馬遜雲科技近年來也在不斷致力於降低雲計算的使用門檻，讓更多的人體驗到雲服務帶來的便利。
IDC 中國助理研究總監盧言霞指出：“在大數據方面，亞馬遜雲科技在數據融合、統一治理等方面幫助用戶管理數字化旅程，並加速將機器學習和人工智能加入到數據旅程。在機器學習方面，發佈了 Amazon SageMaker Canvas，無需代碼，通過簡單點擊即可完成整個機器學習工作流，值得沒有技術背景的分析師，以及聚焦業務分析層面但希望實時數據洞察的分析人羣關注。”
新發布的 Amazon SageMaker Studio Lab 是一項免費、無需配置的服務，開發者、學者和數據科學家，只要有創新的想法，立即就可以動手實踐機器學習。它也讓客戶將能夠專注於實踐機器學習與數據科學，無需設置或配置任何環境與機器。
爲了將機器學習能力交到更多的人手中，亞馬遜雲科技還將通過 DeepRacer 冠軍盃賽、培訓與認證、機器學習大學、機器學習納米學位等項目，計劃到 2025 年全球培訓 2900 萬人。
亞馬遜雲科技也宣佈了 1000 萬美元亞馬遜雲科技人工智能和機器學習獎學金（Amazon AI & ML Scholarship），用於獎勵全球範圍內弱勢羣體和服務設施欠缺地區的學生，幫助他們做好準備，在未來從事機器學習相關工作。
結語
隨着全球雲服務市場格局逐漸成型，存量市場競爭日趨激烈。亞馬遜雲科技憑藉先發優勢不斷深挖市場客戶的需求，在雲服務的縱深方向上不斷推陳出新，以海納百川的姿態融合最新前沿技術，爲廣大客戶、開發者以更低的成本提供更豐富的服務；與此同時，亞馬遜雲科技也通過自身龐大的物理資源優勢，將雲服務的橫向邊界不斷拓寬，開拓出更廣闊的市場空間，讓更多的用戶羣體和更多的場景能夠獲得雲計算帶來的技術紅利。