云提供商推动定制硬件的背后是什么？

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[techweb]最初，公共云建立在通用硬件上以降低成本并大规模运行，但现在情况正在改变。

向高度可扩展的人工智能和机器学习工作负载以及物联网和分析应用的转变，正推动云提供商考虑采用新架构。传统芯片和硬件制造商正试图将这些功能推向市场。然而，主要的云提供商越来越多地把事情交给他们自己，因为这些制造商无法满足他们的需求。

就云硬件而言，亚马逊已经拥有一家小型芯片制造商，而谷歌拥有其张量处理单元(tpu)。云巨头之间的竞争预计将改变基础设施的构建方式和开发人员的使用方式。

数字转型咨询公司brillio的云转型服务副总裁fahim khan说，终端用户将从这些专门构建的计算环境中受益，并且可以更高效地工作，因为平台将在那里支持他们需要实现的目标。

亚马逊在云硬件定制方面一直是最活跃的。它从构建更高效的路由器开始。然后，它开始重新考虑使用硝基系统的服务器架构，这给虚拟机配置的所有方面带来了效率。最近，亚马逊开发了基于arm架构的aws推理(人工智能的客户推理引擎)和graviton系列cpu。

云供应商正在探索来自第三方的云硬件架构，旨在加速人工智能工作负载、降低成本或两者兼而有之。数十种人工智能芯片和量子计算初创公司也已经出现，它们的产品可以在云中使用。这些初创公司也在开发优化云基础设施的新芯片。

定制云硬件的关键驱动因素

云提供商已经利用了对能够支持大量数据的创新软件模型和平台的需求。这是向定制云硬件和基于硬件的功能转变的主要驱动力。

云管理平台cloudcheckr的首席技术官杰夫卢瓦伦丁(Jeff Luvalentin)表示:以较低成本提高计算能力的需求也在增加，这不仅推动了公共云提供商的硬件创新，也推动了新的软件服务。

随着云使用的增长，公共云提供商只能通过以下两种方式之一进行有效运营。他们要么将商用硬件插入数据中心以满足其独特需求，要么在内部设计和开发。瓦伦丁说，公共云提供商正在使用定制的硬件来提高可用性、性能、安全性和成本。更安全、更可靠的基础设施最终将吸引并留住更多的客户。

在云计算的早期，提供商遇到的第一个问题是密度和散热。数据中心/房间非常昂贵，散热是一个大问题。供应商将主板安装在机架中，并在机架上运行专业风扇来适当冷却所有组件。

瓦伦丁说:从那以后，我们取得了很大的进步，但公共云提供商从未停止努力，并尽了最大努力。

今天的重点主要是如何操作基础设施。如果微软、亚马逊或任何其他云提供商能够使其基础设施超级高效，理论上就有可能以更低的价格将节省下来的成本传递给客户。

然而，云数据中心的运营模式与典型的企业设施有很大不同，这给供应商带来了独特的挑战。例如，商用硬件可以通过软件更新固件，但共享服务器必须经过专门配置才能禁止这种情况。相反，这些供应商必须在可以安全地配置到硬件bios中时发布更新。瓦伦丁说，这对公共云人员来说是一种痛苦。

因此，aws开发了硝基安全芯片，所以固件可以由aws更新，并且只能由aws更新。这节省了aws的时间和精力，但是这些类型的幕后工作很大程度上(至少是直接地)没有被客户注意到。

瓦伦丁说，事实是大多数顾客只注重成本。

定制硬件的未来优势

在大多数云计算模式中，最终用户无法直接访问硬件。云如此受欢迎的一个主要原因是终端用户的开销减少了。

高级副总裁杰夫·威迪奇(Jeff wittich)表示:该[摘要]可以跟上需求，以更高的成本提供更好的服务质量，并能够为工作负载选择合适的硬件类型，而不会给最终用户带来任何额外的复杂性。安培的产品总裁，安培是一家为云和边缘基础设施制造处理器的半导体公司。

云提供商一直在寻求能够提高产品质量的数据中心效率。吸引更多关注的一个领域与减少延迟有关。pensando系统公司的Vipin Jain表示，在covid-19和家庭、在线游戏、远程学习和视频会议的工作量增加之后，这一点尤为重要，该公司还为其软件定义的服务平台使用定制芯片。贾恩说，定制硬件有望帮助减轻性能过度的基础设施的压力，但这种基础设施从未达到适合如此快速增长的规模。

裸机是数字基础设施的一个新兴类别，它使企业能够在安全的单租户硬件上部署工作负载，并在地理上进行分布，以提高邻近性和性能。传统上，需要单租户硬件的组织必须购买主机和电源，订购和运送自己的硬件，然后雇佣技术人员来设置、测试和激活服务器。基于云的裸机使客户能够跳过这些步骤，并在需要满足一系列标准服务器配置要求时按需创建计算实例。

aws硝基系统的一个副作用是它使配置裸机实例变得更加容易，这使得组织能够定制他们在aws中运行的基础设施。

未来，云提供商可能会使用定制硬件来重新想象传统的计算架构，如人工智能。例如，ibm的研究人员一直在研究新的神经形态学芯片，它可以在记忆中进行计算。

曼努埃尔·勒·加洛是ibm研究的神经形态和记忆计算小组的研究员，他说这实际上消除了执行各种人工智能计算时的记忆处理器瓶颈。

然而，这种类型的技术将需要几年时间，并且需要开发人员学习新的编程技术。与此同时，像亚马逊的硝基系统这样的想法将启发人们以其他方式重新思考传统的云架构。

然而，提高效率可能是不利的。下一波云硬件创新可能会创造一种新的锁定方式，这很讽刺，因为一开始云几乎完全依赖于商品基础设施组件。

理论上，定制硬件(如亚马逊的graviton cpu或谷歌tpu)应该运行与其他硬件相同的软件。但是，企业可能倾向于采用特定于云的辅助服务来提高性能或减少应用程序的维护。这可能会增加迁移到其他云平台的难度。[techweb]

来源：搜狐微门户