在2024亞馬遜云科技中國峰會(huì)上，亞馬遜云科技大中華區(qū)解決方案架構(gòu)總經(jīng)理代聞表示，“只有在云計(jì)算的環(huán)境下，才有機(jī)會(huì)做這樣的從應(yīng)用到CPU的全棧創(chuàng)新。自建機(jī)房和云服務(wù)的區(qū)別是柴油發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)服務(wù)的區(qū)別?！?/p>

在代聞看來，亞馬遜云科技提供的是云計(jì)算服務(wù)，所以能夠在不斷提升服務(wù)能力的前提下，保持內(nèi)部全棧創(chuàng)新的靈活性。同時(shí)能了解到使用最多的應(yīng)用及其資源消耗模式，以此來挑選對(duì)用戶來說收益最高的技術(shù)點(diǎn)來優(yōu)化，快速改進(jìn)軟件和硬件堆棧，甚至CPU設(shè)計(jì)。

確實(shí)如代聞所言，這樣的迭代在傳統(tǒng)的軟件硬件協(xié)作割裂的物理機(jī)房時(shí)代是不可想象的。說白了，云服務(wù)提供的本質(zhì)上是服務(wù)，它天生與用戶和用戶應(yīng)用的關(guān)聯(lián)度更高，云服務(wù)商更懂用戶需求，所以能進(jìn)行更有針對(duì)性的創(chuàng)新。

我想，這就是云計(jì)算能持續(xù)、快速推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新的根本原因吧。

在2024年的亞馬遜云科技中國峰會(huì)上，代聞發(fā)表了題為《架構(gòu)演進(jìn)連接未來想象》的主題演講，詳細(xì)介紹了技術(shù)架構(gòu)演進(jìn)的三大主題需求：“基礎(chǔ)組件能力”、“架構(gòu)體系創(chuàng)新”和“多元技術(shù)融合”，并呼吁技術(shù)人員，要看清變化的技術(shù)和不變的需求，積極推進(jìn)架構(gòu)演進(jìn)。

基礎(chǔ)組件能力決定了架構(gòu)設(shè)計(jì)

所謂“基礎(chǔ)組件能力”是指的是云計(jì)算的最基礎(chǔ)組件，包括計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)，其中，又以計(jì)算作為最核心的組件。

說到亞馬遜云科技的計(jì)算，不得不提的有兩大創(chuàng)新，一個(gè)是Amazon Nitro系統(tǒng)，一個(gè)就是自研的Arm處理器Graviton。

Amazon Nitro系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算資源的高效利用，它將虛擬化管理、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)卸載到專用硬件上，幾乎消除了主機(jī)性能損耗。這種創(chuàng)新不僅提升了計(jì)算性能，還為用戶提供了更高的靈活性和安全性。

沒有Amazon Nitro之前，亞馬遜云科技用11年時(shí)間開發(fā)了70個(gè)EC2主機(jī)類型。而有了Amazon Nitro之后的6年時(shí)間里，EC2主機(jī)SKU就從70個(gè)擴(kuò)張到了750個(gè)?？梢哉f，Amazon Nitro大大加速了EC2主機(jī)的開發(fā)速度。

其實(shí)，亞馬遜云科技的存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)也都從Amazon Nitro中受益。

存儲(chǔ)部分，在最新的 Nitro 平臺(tái)支持下，單個(gè)虛擬機(jī)的最大 IOPS 可以到 400K，存儲(chǔ)帶寬可以到 100Gbps。亞馬遜云科技重寫了閃存轉(zhuǎn)換層（FTL）算法，并且將它是放到 Amazon Nitro 系統(tǒng)的芯片里，將SSD訪問延遲降低了60%，抖動(dòng)減少了75%。

網(wǎng)絡(luò)部分，Amazon Nitro讓主機(jī)獲得了更高的帶寬，從100Gbps、400Gbps，到現(xiàn)在的6.4Tbps。并且，最新Nitro支持的包轉(zhuǎn)發(fā)達(dá)到了30Mpps（Packets Per Second），即每秒處理三千萬個(gè)數(shù)據(jù)包。

除此之外，亞馬遜云科技還開發(fā)了SRD（Scalable Reliable Datagram）提高了網(wǎng)絡(luò)的利用率。重新開發(fā)了數(shù)據(jù)中心路由協(xié)議SIDR（Scalable Intent Driven Routing)來進(jìn)一步擴(kuò)大數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模。

Amazon Nitro配合SRD以及SIDR技術(shù)，支持亞馬遜云科技建成超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò) UltraCluster。它支持的GPU實(shí)例可以到兩萬臺(tái)，如果使用亞馬遜自研的機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練Trn1實(shí)例，可以支持?jǐn)U展到三萬個(gè)Trainium 加速器。

至于Graviton處理器則是業(yè)內(nèi)另外一個(gè)傳奇。過去5年間，亞馬遜云科技發(fā)布了四代Graviton處理器，創(chuàng)建了150個(gè)EC2 實(shí)例種類，使用了超過 200 萬個(gè)處理器，擁有超過 50000 家客戶，這些客戶涵蓋了 EC2 最大的前 100 個(gè)客戶。

基于Graviton處理器的實(shí)例提供了非常高的性價(jià)比，是用戶降本增效的有力幫手。而且，其基于單物理核心提供單線程的技術(shù)可以提供更穩(wěn)定的性能表現(xiàn)，配合多核心的優(yōu)勢(shì)，具備很高的擴(kuò)展性。

亞馬遜云科技的Graviton處理器是Arm服務(wù)器處理器陣營里的一面旗幟，它證明了 Arm服務(wù)器的可信性，也帶動(dòng)了Arm技術(shù)生態(tài)。Graviton之后，如今三大云服務(wù)商也全都推出了基于Arm的自研處理器芯片，甚至也有第三方的Arm芯片服務(wù)商。

代聞表示，這些創(chuàng)新的基礎(chǔ)組件能力決定了架構(gòu)設(shè)計(jì)，而架構(gòu)體系創(chuàng)新可以拓展核心能力。那么，架構(gòu)體系的創(chuàng)新拓展了哪幾個(gè)核心能力？又是如何拓展核心能力的呢？

架構(gòu)體系創(chuàng)新拓展核心能力

在談到核心能力時(shí)，代聞提到了韌性、彈性與效率。那么，要如何提高服務(wù)的韌性，提高服務(wù)的彈性與效率呢？

亞馬遜云科技通過Amazon IAM和單元架構(gòu)確保其系統(tǒng)的高韌性。Amazon IAM通過將系統(tǒng)設(shè)計(jì)為控制平面和數(shù)據(jù)平面兩部分，確保即使控制平面故障，各區(qū)域的身份驗(yàn)證和授權(quán)仍能正常運(yùn)行，提供高可靠的訪問控制服務(wù)。

此外，單元架構(gòu)（Cell-based Architecture）將數(shù)據(jù)平面細(xì)分為多個(gè)獨(dú)立單元，減少單點(diǎn)故障風(fēng)險(xiǎn)，降低“爆炸半徑”。這種設(shè)計(jì)被廣泛應(yīng)用于Amazon EC2、Amazon EBS和Amazon Aurora等服務(wù)，進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的整體韌性和可靠性。

在提高彈性和效率方面，亞馬遜云科技提到了Firecracker、Amazon Lambda SnapStart和Caspian。

Firecracker是一種輕量級(jí)虛擬化技術(shù)，可以快速啟動(dòng)和管理容器化工作負(fù)載。它基于KVM構(gòu)建微虛擬機(jī)，具備多層隔離和保護(hù)，顯著提升資源利用效率和安全性。

為了改善Java函數(shù)的冷啟動(dòng)問題，亞馬遜云科技推出了Amazon Lambda SnapStart。該技術(shù)通過Firecracker快照技術(shù)，將啟動(dòng)速度提高了10倍，并且，完全無需修改代碼。

Caspian技術(shù)實(shí)現(xiàn)了Serverless數(shù)據(jù)庫的高效內(nèi)存管理，通過虛擬化和熱管理系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)調(diào)整內(nèi)存分配和數(shù)據(jù)庫實(shí)例遷移，提升彈性和資源利用效率。

這些技術(shù)共同提高了云服務(wù)的韌性、彈性和效率，為用戶提供更高效、安全的解決方案，構(gòu)建了云服務(wù)體系中的核心能力。

多元技術(shù)融合驅(qū)動(dòng)架構(gòu)創(chuàng)新

在更靠近應(yīng)用的層面上，代聞強(qiáng)調(diào)要將多元技術(shù)融合來驅(qū)動(dòng)架構(gòu)創(chuàng)新。

以生成式AI為代表的現(xiàn)代化應(yīng)用通常需要融合多種技術(shù)，如果在企業(yè)落地智能聊天機(jī)器人，就需要底層技術(shù)能夠管理所有與AI對(duì)話相關(guān)的數(shù)據(jù)。代聞表示，面對(duì)這類復(fù)雜需求，先要拆解需求，再使用專門構(gòu)建的服務(wù)各個(gè)擊破，專門構(gòu)建的服務(wù)可以提供最優(yōu)的性能和成本。

生成式AI對(duì)數(shù)據(jù)架構(gòu)提出了新的要求。在用戶交互側(cè)，要能做到更快的響應(yīng)。在后端處理環(huán)節(jié)會(huì)涉及數(shù)據(jù)流的更新和ETL處理，處理的過程要盡可能高效且可靠。在大模型和上下文數(shù)據(jù)管理方面，數(shù)據(jù)也要被有效管理，以確保模型能夠準(zhǔn)確、及時(shí)地提供所需的信息。

亞馬遜云科技通過RAG工程化手段融合多種數(shù)據(jù)庫。RAG技術(shù)需要協(xié)調(diào)多個(gè)數(shù)據(jù)源和架構(gòu)組件來實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)處理和知識(shí)提取。不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)平臺(tái)服務(wù)有不同的要求，這要求RAG技術(shù)能夠根據(jù)這些需求提供合適的解決方案。

為了解決數(shù)據(jù)同步問題，亞馬遜云科技推出了Zero-ETL技術(shù)，它避免了傳統(tǒng)ETL過程的復(fù)雜性和低效性，通過自動(dòng)數(shù)據(jù)流動(dòng)實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)同步。目前，亞馬遜云科技已提供六項(xiàng)專門構(gòu)建的Zero-ETL能力，極大地提高了數(shù)據(jù)同步的效率。

隨后，代聞提到了亞馬遜云科技的優(yōu)良架構(gòu)體系（Well-Architected Framework），它涵蓋卓越運(yùn)營、安全、可靠、性能效率、可持續(xù)發(fā)展和成本優(yōu)化六個(gè)維度。架構(gòu)師在設(shè)計(jì)應(yīng)用架構(gòu)時(shí)，需要在不同場(chǎng)景下對(duì)各種需求進(jìn)行折中和優(yōu)化。通過不斷演進(jìn)和優(yōu)化，幫助企業(yè)在云上實(shí)現(xiàn)高效、安全和可持續(xù)的發(fā)展。

結(jié)束語

在代聞看來，“基礎(chǔ)組件能力”、“架構(gòu)體系創(chuàng)新”和“多元技術(shù)融合”這三大需求是不會(huì)變的，會(huì)變的只會(huì)是具體的技術(shù)。他認(rèn)為，我們應(yīng)該看清變化的技術(shù)和不變的需求，積極推進(jìn)架構(gòu)演進(jìn)，連接未來的想象。

最后，代聞向架構(gòu)師、工程師，以及任何有技術(shù)信仰的構(gòu)建者發(fā)出呼吁：你的每一行代碼，你的每一種選擇，你的每一個(gè)決定，都是寫給未來的信。

過去十年，云計(jì)算為創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)提供了前所未有的便利，未來十年，生成式AI讓我們有機(jī)會(huì)一起重塑各行各業(yè)，想想10年后回首現(xiàn)在的自己，在這個(gè)特殊的時(shí)間點(diǎn)，What Will You Build?

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