【观察】软硬件底层创新“开花结果”，亚马逊云科技的沉淀与释放

2006年，亚马逊云科技推出了Amazon Web Services，正式“开创”出了云计算市场。同年8月，Amazon Elastic Compute Cloud (EC2) 开放了 beta 测试，启动了云上计算的创新和革命。从此，亚马逊云科技在云计算软硬件底层技术创新领域“一路狂奔”，并不断塑造并颠覆着整个市场关于云计算未来的想象。

去年12月，亚马逊云科技在2022 re:Invent全球大会上发布了一系列涵盖底层基础架构、计算、数据库、数据分析、AI/ML、安全、行业应用等新的服务及功能，可以说其在软硬件底层创新领域实现了全面的“开花结果”。

正如亚马逊云科技大中华区产品部总经理陈晓建所说：“亚马逊云科技在每年的re:Invent全球大会上，都会发布许多重磅的新服务、功能和应用，来支持遍及全球各地、来自千行百业的客户进行不断的创新和重塑。面临全球经济的不确定性，各种规模的客户都希望能进一步消减成本、增强业务的灵活性并加速创新。我们希望能够通过技术的不断创新，让全球包括中国的客户能凌云驭势、重塑未来。””

那么，凝结了亚马逊云科技过去17年持续“压强式”投入，不断创新突破所打造的这些新技术，有哪些是值得重点关注的？从中我们又能看到云计算领域关键技术创新的哪些全新趋势呢？

硬件底层创新实现全面突破

亚马逊云科技高度重视硬件底层技术领域的创新，自2013年推出Amazon Nitro系统以来，亚马逊云科技已经开发了多个自研芯片，包括五代Nitro系统、致力于为各种工作负载提升性能和优化成本的三代Graviton芯片、用于加速机器学习推理的两代Inferentia芯片，以及用于加速机器学习训练的Trainium芯片。

陈晓建表示，以虚拟化芯片Nitro为例，到今天为止亚马逊云科技 Nitro系统依然是业界领先的云服务器虚拟化的引擎，Nitro的整个演进可以追溯到2012年，到去年为止一共研发了四代Nitro芯片，每一代都在性能和功能上实现了不断的超越。

“第一代Nitro的网络性能只能做到万兆级别（10Gbps），到第四代已经可以做到100个GB的能力了(100Gbps)，有个10倍性能提升。报文转换能力，第一代Nitro只能每秒钟转发大概120万个报文，到第四代一秒钟的转发能力已经到了1500万个报文。”陈晓建说。

而在本次2022 re:Invent全球大会上，亚马逊云科技再次推出了一系列底层技术更新，包括第五代Nitro 5，其晶体管数量是上一代Nitro的两倍，整个数据包的转发能力提升了60%，延迟减少了30%，每瓦特的性能提升了40%；以及Gravition3E和机器学习推理芯片Inferentia2，并推出了由三款自研芯片支持的Amazon Elastic Compute Cloud（Amazon EC2）最新实例。

其中，Amazon EC2 Hpc7g实例采用了Amazon Graviton3E芯片，与当前一代Amazon EC2 C6gn实例相比，浮点性能提高了2倍；与当前一代Amazon EC2 Hpc6a实例相比，性能提高了20%，为高性能计算工作负载提供了超高性价比。Amazon EC2 C7gn实例采用Amazon Nitro5，与当前一代网络优化型实例相比，为每个CPU提供了多达2倍的网络带宽，同时将每秒数据包转发性能提升50%，为网络密集型工作负载提供了超高的网络带宽、数据包转发性能和性价比。Amazon EC2 Inf2实例采用Inferentia2，是专门为运行多达1,750亿个参数的大型深度学习模型而构建的，与当前一代Amazon EC2 Inf1实例相比，可提供高达4倍的吞吐量，降低多达10倍的延迟，且成本更优，延迟更低。

在此基础上，亚马逊云科技还对核心的底层亚马逊云科技SRD网络协议（Scalable Reliable Datagram，可扩展的可靠数据报）进行了创新，推出了高速虚拟网卡ENA Express，提供一致的更低延迟和更高网络吞吐量。SRD协议是亚马逊云科技开发的一种网络协议，专为亚马逊云科技环境中实现一致且低延迟的网络而构建的，具备多路径传输、微秒级重传和Nitro芯片提供专用资源三大优势，能够显著降低网络延迟，提高网络吞吐量。此外，针对负载巨大且高度复杂的模拟应用场景，亚马逊云科技也推出了Amazon SimSpace Weaver服务，帮助客户构建、操作和运行大规模的空间模拟仿真系统。

客观地说，目前云计算已深入到整个云基础设施，而芯片创新之路无疑是最底层的创新，是改变云计算游戏规则的能力。从这个角度来看，亚马逊云科技的自研芯片之路，开业界先河，引业界潮流，一路走来，非常坚定，也非常快速，其价值也：“不止于现在，更关乎未来。”

打造云原生端到端数据全栈服务

日前，国家正式发布《关于构建数据基础制度更好发挥数据要素作用的意见》。“数据二十条”的出台，可以说为加快构建数据基础制度，充分发挥我国海量数据规模和丰富应用场景优势，激活数据要素潜能，做强做优做大数字经济，增强经济发展新动能，构筑国家竞争新优势打下了基础，更让高质量数据要素真正“活起来、动起来、用起来。”在此过程中，要充分发挥数据要素的价值，背后其实也离不开数据管理基础设施的构建。

在这方面，亚马逊云科技过去几年也积极创新，打造出了面向云原生的端到端数据全栈服务。在陈晓建看来，要打造一个云原生的端到端的数据战略，需要在三个方面实现突破：一是需要构建一个极致的性能；二是要有一个轻松和无处不在的连接，不光是亚马逊云科技各种云服务之间的连接，同时也通过AppFlow、通过Data Wrangler，能够让企业自由地、简便地去连接到外部的各种数据源；三是，最为关键的是，还是通过数据的普惠化、智能化、各种培训以及工具的能力，能够降低企业去使用数据的智能化服务的门槛，让更多的人可以从中受益。

基于此，亚马逊云科技在2022 re:Invent全球大会上，发布了全新的数据管理服务Amazon DataZone，助力企业更快、更轻松地对存储在亚马逊云科技、客户本地和第三方来源的数据进行编目、发现、共享和治理，同时提供更精细的控制工具，管理和治理数据访问权限，确保数据安全。企业中的各类人员都可以通过Amazon DataZone轻松访问整个组织的数据以提升企业的数据洞察力。

与此同时，在“Zero-ETL ”和数据服务Serverless化方面，亚马逊云科技也取得了重要的突破。其中，针对ETL（数据的提取、转换和加载过程），亚马逊云科技发布了两项全新的集成功能，帮助客户实现“Zero-ETL”。过去，企业业务数据往往需要通过ETL才能进行分析从而提供洞察，但这一过程往往耗时且枯燥。现在，客户可以使用Amazon Redshift近乎实时地分析Amazon Aurora中的数据，无需在不同服务之间进行ETL。客户还可以使用亚马逊云科技的分析和机器学习服务在Amazon Redshift的数据上轻松运行 Apache Spark应用程序。（深入阅读：《【观察】亚马逊云科技：“Zero ETL”迈出关键一步，数据由此实现“无感知”流动）

数据服务Serverless化领域，Amazon OpenSearch推出了Serverless无服务器功能，可帮助企业在无需配置、扩展或管理底层基础设施的情况下运行搜索和分析工作负载，这一更新也标志着亚马逊云科技数据分析服务的全面无服务器化。（深度阅读：《【观察】亚马逊云科技：探索Serverless创新的“无人区”）

亚马逊云科技在数据服务领域的创新还不止于此，如Amazon Athena for Apache Spark能让客户开始使用Apache Spark进行交互式分析的时间从数分钟缩短到一秒以内；Amazon Glue Data Quality可以跨数据湖和数据管道自动管理数据质量； Amazon Redshift现在支持跨多个亚马逊云科技可用区（AZ）的高可用配置；而机器学习服务方面，Amazon SageMaker的八项新功能以及Amazon QuickSight的五项全新功能。

毫无疑问，无论是“Zero ETL”的探索实践，还是基于Serverless架构的大胆创新，背后都体现出了亚马逊云科技正以其强大的技术创新能力，减少企业在数据集成中面临的痛苦，让企业在新时代下的云原生端到端数据服务方面得以更简单、更方便，可以说真正为企业的实时数据分析乃至数字化转型提供了更好的选择。

“开箱即用”行业应用实现普惠化

过去几年，我们每一个人，每一家企业都尝试在不安中追寻安全感，在不确定性中寻找确定性，这样的挑战，进一步放大了企业数字化转型的必要性和紧迫性。这也意味着，企业需要开始重新审视在不确定性环境下“弹性”应变的数字化能力。

但也要看到，企业要构建“弹性”应变的数字化能力并不容易，比如企业应用，就面临着开发成本高、定制化能力差、效率低、迭代周期长等“痛点”，这使得企业难以应对快速变化的市场需求。

也正是洞察到这种变化，亚马逊云科技在2022 re:Invent全球大会推出了“开箱即用”的行业应用，这些全新的行业应用都是源于亚马逊云科技过去多年来经验和实践验证所沉淀和打造出来的服务能力，可以说将更好地加速企业的数字化转型步伐。

其中，基于Amazon.com近30年的物流网络经验，亚马逊云科技在本次大会上推出的新应用程序Amazon Supply Chain，能够帮助企业提高供应链的可见性，做出更快、更明智的决策，并降低风险、优化成本及改善客户体验。Amazon Supply Chain 可自动合并、分析多个供应链系统的数据，企业因此可以实时观察供应链运营的情况，更快地发现趋势，更准确的预测需求，确保充足的库存满足客户预期。Amazon Supply Chain还通过提供统一的数据湖、机器学习驱动的洞察、行动建议和应用程序内协作功能，提高客户供应链的韧性。

此外，新推出的分析服务Amazon Clean Rooms，它可以帮助不同行业的公司轻松、安全地分析和协作处理组合数据集，无需共享或泄露原始的底层数据。借助Amazon Clean Rooms，客户可以在几分钟内创建一个安全的数据清洗空间，与亚马逊云科技之上的其它公司协作，生成与广告营销活动、投资决策、临床研究等相关的独特洞察。Amazon Clean Rooms为保护敏感数据提供了一组内建的数据访问控制，包括查询控制、查询输出限制、查询日志和加密计算工具。

而针对生物医疗行业，亚马逊云科技推出了Amazon Omics。这是一项用于存储、分析和阐述基因组学、转录组学和其他组学数据的托管服务。该服务专为医疗保健和生命科学组织而设计，旨在加强患者护理并推进科学研究，它的推出将有助于靶向疾病的治疗。

随着数字化转型的加速，越来越多的企业面临着如何更快速地构建云上应用，以及如何在数字化转型过程中在成本与效率上更具竞争力的急迫需求，而亚马逊云科技所推出的“开箱即用”行业应用，将是是未来撬动百行千业加速实现数字化转型的价值所在。

总的来看，从亚马逊云科技在软硬件底层领域的全面创新，我们看到了一个更为强大、更为自信的亚马逊云科技，其在技术领域的持续迭代和创新，必将对更多企业打开数字化和智能化转型的突破口起到引领和示范的新作用，这背后其实也正是亚马逊云科技持续的沉淀与释放的印证，相信这种强大的创新能力，也会为未来重塑云计算的底座、改变云计算游戏规则奠定更为坚实的基础。