亚马逊发布自研定制CPU,AI芯片:云端芯一体化巩固霸主地位

云视角

2018-11-30

科技云报道原创。
本周在拉斯维加斯举行的AWS re:Invent大会上,亚马逊一口气对外发布了十多个重磅产品与服务,包括机器学习芯片、区块链、存储、数据库、机器学习和混合云等。其中,亚马逊自研的云服务器CPU和云端AI芯片,如同平地惊雷引起了业界的广泛关注。

本月26日,亚马逊推出首款自研Arm架构云服务器CPU Graviton,成为主流的云计算服务商中第一家推出定制CPU的企业。 

28日,亚马逊又对外发布了首款云端AI芯片Inferentia,至此,全球云计算巨头中,AWS、谷歌云、华为云都布局了云端AI芯片。 

为何亚马逊要走上自研芯片的道路,而这两款产品的诞生又会给全球云计算格局带来什么样的影响? 

定制CPU:摆脱英特尔,降低云服务器成本 

今天的亚马逊已经成为业务无所不包的互联网巨头,而云计算成为其最成功的多元化业务。今年三季度,云计算部门贡献了亚马逊运营利润的一半多。另外,亚马逊的网络零售总收入三季度同比增幅为10%,而云计算部门的收入却增长了46%。 

在全球公有云市场份额中,亚马逊始终占据第一。研究机构Gartner报告显示,目前AWS的市场份额已达到51.8%,微软和阿里巴巴紧随其后,份额分别为13.3%和4.6%。谷歌和IBM分别排在四五名,份额为3.3%和1.9%。 

虽说亚马逊已经是全球最大云计算服务商,然而搭建云数据中心的服务器芯片却掌握在英特尔手中。目前,英特尔拥有全球数据中心计算几乎全部市场份额,英特尔的服务器芯片价格居高不下,而且有供应短缺的风险。 

为了摆脱这种束缚,不仅是亚马逊,包括微软,谷歌,Facebook等全球云计算巨头都在寻找替代的芯片供应商。 

此次亚马逊AWS定制版Graviton的推出,就是应对这种局面的杀手级武器。据The Register报道,其处理器性能几乎与AMD基于Arm的芯片相当,而且成本最低降45%。 

Graviton的问世显示出亚马逊AWS摆脱英特尔的决心,这也意味着亚马逊和三星电子、苹果、英特尔一样,拥有了自己的芯片业务和产品。亚马逊也成为首个在数据中心基础设施采用基于Arm架构CPU的厂商。 

云端AI芯片:挑战英伟达,强化云端算力

 按照应用场景,AI芯片可以简单地分为用于云端AI芯片和终端AI芯片。云端AI芯片的特点是性能强大、能够同时支持大量运算、并且能够灵活地支持图片、语音、视频等不同AI应用。人们现在使用的各种互联网AI能力,比如:在线翻译、人证比对、图片搜索等,背后都有云端AI芯片在发挥作用或提供算力。 

根据官网介绍,此次亚马逊AWS推出的Inferentia是一款云端AI推理芯片,支持TensorFlow、Apache MXNet和PyTorch深度学习框架,以及使用ONNX格式的模型。 

每个Inferentia芯片提供高达几百TOPS的算力,使复杂的模型能够做出快速的预测。多个AWS Inferentia芯片可以一起使用来驱动,形成成千上万的TOPS算力。开发人员可以将GPU支持的推理加速附加到Amazon EC2和Amazon SageMaker实例中,从而将推理成本降低75%。 

事实上,在云端AI芯片市场,亚马逊并不算先入者。这是一个体量巨大的市场,同时也是各类芯片巨头厮咬最紧的战场。目前,英伟达、英特尔、高通、ARM、联发科、BAT等都陆续进军云AI芯片领域。 

如今,英伟达已经牢牢占据AI芯片榜首,由于CUDA开发平台的普及,英伟达的GPU是目前应用最广的通用AI硬件计算平台,包括谷歌的Tensorflow,Facebook的Caffe,亚马逊的MXNet等,都在使用CUDA加速。

称霸芯片市场十多年的英特尔更是重金出仓,一路“买买买”,布局了众多AI芯片产品线,云端AI芯片与终端AI芯片都有所涉及。 

与此同时,以谷歌为代表的互联网巨头,从2014年起开始打造属于自己的云端AI芯片——TPU,谷歌的AI程序AlphaGo(阿尔法狗)就是靠它提供的强大计算能力战胜了全球围棋第一高手柯洁。时至今天,TPU 已经发展到了第三代,这款产品的算力也已经成为谷歌云服务的一部分,可为所有开发者提供算力支持。 

国内科技巨头如百度、阿里、华为等也都在布局云端AI芯片领域。今年5月,寒武纪发布首款云端智能芯片Cambricon MLU100。7月,百度发布了自主研发的AI芯片“昆仑”,并宣称这是中国第一款云端全功能AI芯片,也是目前为止业内设计算力最高的AI芯片。 

10月,华为在全联接大会2018发布了自研的云端AI芯片昇腾系列,首批推出7nm的昇腾910以及12nm的昇腾310,以及基于这两款芯片的云服务。其中,昇腾910是目前单芯片计算密度最大的芯片,计算力远超谷歌和英伟达。 

目前云端AI芯片的市场已经较为成熟,全球各大科技巨头扎根已深,格局很难被撼动。在这样一个生态已经固化的环境中,无论是亚马逊还是国产云端AI芯片想要挺进五强,甚或挑战英伟达,绝非易事。 

虽然亚马逊推出Inferentia不会马上对英伟达造成冲击,但是此举被认为是在向英伟达发起挑战,只是这个挑战也是时间早晚的问题而已。 

云端芯一体化:巩固云霸主地位 

此次亚马逊接连推出自研Graviton和Inferentia芯片,再加上之前The Information的报告证实,亚马逊已着手在制造为其智能音箱Echo提供支持的AI芯片,这一系列动作都显示了亚马逊要走云端芯一体化路线的决心。 

亚马逊AWS本已经是云计算市场毋庸置疑的王者,但是AWS的市场份额正在被不断挤占,这成为亚马逊霸主地位的潜在威胁。 

自从微软开始以云为重心开始战略转型后,微软股价持续攀升。微软第三季度财报显示,其智能云服务收入86亿美元,同比增长24%。微软方面称,这得益于Azure收入达到76%的增长。 

而在亚太市场,AWS还面临着来势汹汹的阿里云的围堵。阿里云与AWS在营业收入从开始的相差37倍,到现在相差7-8倍,阿里云计划用三年左右的时间追击亚马逊。 

如今亚马逊通过自研芯片,目的想必也是进一步巩固其市场领导者地位,重新拉开与追赶者的份额。通过减少对英特尔和英伟达的依赖,以加强对自身产业链的控制,或将筑建起令其他竞争对手者难以逾越的高墙——低成本与大规模形成飞轮效应,智能云计算是一个赢者通吃的市场。 

值得注意的是,谷歌已经推出了三代专用AI云计算芯片TPU,华为推出了昇腾系列AI芯片,阿里成立了专用芯片公司,微软的FPGA系列云端AI芯片也在业内小有名气,接下来云计算这款大蛋糕的分配如何,依然还是未知数。亚马逊AWS入局AI芯片能否助力其继续稳坐云计算第一,还需时间来检验。

2018年AI芯片市场的持续火热,被业界称为“人工智能落地元年”。相信各大芯片巨头的陆续入场,将把人们带入“无芯片不AI、无终端不AI、无行业不AI”的时代当中。无论未来云计算市场的风会怎样吹,与AI、IoT、边缘计算等新技术产生怎样的结合,可以确定的是,云不仅会留在今天的层面,它必定会推动新的产品、服务和商业模式的诞生。

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