AWS Graviton
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AWS Graviton est une famille de processeurs ARM 64 bits conçue par Annapurna Labs, filiale d'Amazon Web Services (AWS). Ces processeurs consomment moins d'électricité que les processeurs x86-64, leurs fréquences d'horloge sont fixes et ils n'ont pas de multithreading simultané ; il sont conçus pour une intégration étroite dans les serveurs et les centres de données AWS. Initialement, ils n'étaient pas utilisés pour d'autres serveurs que ceux d'Amazon[1].
En 2018, AWS lance l'AWS Graviton 1, adaptée aux applications open source et aux charges de travail de script non critiques en termes de performances, dans sa famille d'instances A1 [2].
En décembre 2019, l'AWS Graviton 2 est annoncé comme la première de ses instances de sixième génération, devant améliorer de 40 % le rapport prix/performances (par rapport aux instances Intel et AMD de cinquième génération)[3] avec la promesse d'une économie moyenne de 72 % de la consommation d'énergie[4].
En mai 2022, l'AWS Graviton 3 apparait au sein des instances EC2 de septième génération d'AWS, offrant des performances de calcul supérieures de 25 % à celles du Graviton 2 [5].
Origine
Le premier produit de silicium d'Annapurna Labs lancé sous l'égide d'AWS était le matériel AWS Nitro et l'hyperviseur associé en novembre 2017 [6].
Suite à Nitro, Annapurna a commencé à développer des processeurs à usage général.
Les avantages anticipés par AWS comprenaient :
- le choix d'instances EC2 élargi pour les clients ;
- des applications de ciblage basées sur Arm ;
- une haute disponibilité et une sécurité renforcée, avec moins de coûts de virtualisation ;
- des performances serveur correctes à des prix plus bas pour les clients.
Le premier processeur Graviton a atteint ces objectifs.
Graviton2 offre ensuite des performances supérieures à celles de l'architecture x86-64 : une exécution de Redis 35 % plus rapide[7], d'Apache Cassandra 30 % plus rapide[8] et un débit jusqu'à 117 % supérieur pour MongoDB[9]. Outre ces performances accrues, Graviton consomme 70 % d'énergie en moins[10], pour un prix inférieur de 20 % [11].
Graviton 1
AWS Graviton Taille du cache Niveau 1 80 KB per core (48 instructions + 32 data) Niveau 2 8 MB total Architecture et classification Architecture AArch64
Extensions Neon, crc, crypto
Le premier processeur Graviton possède 16 cœurs Cortex A72 , avec une architecture ARMv8-A incluant Neon , CRC et cryptographie . Les vCPU sont des cœurs physiques dans un seul domaine NUMA , fonctionnant à 2,3 GHz. Il inclut également une accélération matérielle pour les calculs en virgule flottante , SIMD , ainsi que les algorithmes AES , SHA-1 , SHA-256 , GCM et CRC-32[12]. Seule l'instance EC2 A1 contient encore la première version de Graviton[13].
Graviton 2
Graviton2 a 64 cœurs Neoverse N1 , et fonctionne dans une architecture ARMv8.2-A comprenant 2 unités Neon 128 bits, LSE, fp16 , rcpc, dotprod et crypto. Les vCPU sont des cœurs physiques dans un seul domaine NUMA , fonctionnant à 2,5 GHz[14]. Instances EC2 avec processeur Graviton2 : M6g, M6gd, C6g, C6gd, C6gn, R6g, R6gd, T4g, X2gd, G5g, Im4gn, Is4gen, I4g [15]. Une ou plusieurs de ces instances sont disponibles dans 28 régions AWS.
Graviton 3
Ce processeur possède 64 cœurs Neoverse V1 , dans une architecture ARMv8.4-A comprenant 4 unités Neon 128 bits, 2 unités SVE 256 bits, ainsi que des fonctions LSE, rng , bf16 , int8 et crypto. Organisées dans un seul domaine NUMA , toutes les vCPU correspondent à des cœurs physiques cadencés à 2,6 GHz[14]. Le Graviton3 dispose de 8 canaux mémoire DDR5-4800. Graviton3 ades performances de calcul jusqu'à 25 % supérieures à celle de Graviton 2, et des performances en virgule flottante jusqu'à deux fois plus élevées, des performances cryptographiques jusqu'à deux fois plus rapides, des performances jusqu'à trois fois supérieures pour les charges de travail d'apprentissage automatique (y compris la prise en charge de bfloat16) et une bande passante mémoire 50 % plus importante. Les instances basées sur Graviton3 consomment jusqu'à 60 % d'énergie en moins pour des performances équivalentes à celles des instances EC2 comparables.
Graviton3E est une version plus puissante de Graviton3 [16]. Instances EC2 avec processeur Graviton3 : C7g, M7g, R7g ; avec disque local : C7gd, M7gd, R7gd. Instances EC2 avec processeur Graviton3E : C7gn, HPC7g.
Graviton 4
Le processeur Graviton4 possède 96 cœurs Neoverse V2 .Il fonctionne dans l'architecture ARMv9.0-A [17] et l'extension SVE2-crypto[18]. Il dispose de 2 Mo de cache L2 par cœur (192 Mo au total) et de 12 canaux mémoire DDR5-5600, et prend en charge l'identification de cible de branche (BTI) d'Arm. Sekib Amazon Graviton4 est jusqu'à 40 % plus rapide pour les bases de données, 30 % plus rapide pour les applications Web et 45 % plus rapide pour les grandes applications Java que Graviton 3. Instances EC2 avec processeur Graviton4 : R8g[19], X8g[20], C8g[21], M8g[22], I8g[23].
