FAQ: Vad Arm-servrar på AWS betyder för din moln- och datacenterstrategi

Inuti AWS Graviton: Arm-servrar tillgängliga i offentligt moln för första gången Amazons utveckling av en hemodlad Arm CPU, i kombination med nya AMD EPYC-drivna instanser som tillkännagavs denna månad, hotar Intels hegemoni i molnberäkning och företagsservrar.

Amazon Web Services (AWS), den ledande leverantören av offentliga molnlösningar, har tagit den enastående rörelsen att producera egna serverprocessorer baserade på Arm-arkitekturen, kallad AWS Graviton. Dessa armdrivna servrar är tillgängliga för kunder att använda i Amazon EC2 virtuella maskininstanser.

AWS Graviton är den första generationen av en årslång insats för Amazon. Amazon förvärvade halvledarutvecklingsföretaget Annapurna Labs 2015, efter att ha arbetat med företaget för att utveckla anpassad kisel för att avlasta EC2-orkestreringsuppgifter från serverns CPU till externa chips, för att tillåta att den huvudsakliga CPU: n är dedikerad till beräkningsuppgifterna för AWS-kunder.

Här är en omfattande orientering om hur Arm-processorer skiljer sig från Intel- eller AMD-processorer, hur denna serverprocessor skiljer sig från liknande processorer som finns på mobila enheter, hur denna rörelse påverkar det offentliga molnet och lokala marknader och potentiella affärssaker för Arm-servrar på EC2 .

Vad är en Arm-server och hur skiljer den sig från traditionella servrar?

Arm är namnet på en instruktionsuppsättningsarkitektur (ISA) skapad av Arm Holdings, ett företag som grundades i Storbritannien 1990 och förvärvades av det japanska telekomföretaget SoftBank 2016. Arm Holdings producerar inte direkt CPU: er, istället licensierar de Arm ISA till företag som producerar CPU: er för att passa deras behov.

Arm ISA är mycket utdragbar och används i miljarder enheter. Qualcomm Snapdragon och Apples A-serie system-on-a-chip (SoC) som finns i praktiskt taget alla smartphones som säljs i Nordamerika är implementationer av Arm ISA, liksom Broadcom SoC som finns i Raspberry Pi. Arm är också allestädes närvarande i Internet of Things (IoT) och inbäddade applikationer, såsom drivenheter, smarta sensorer och bilnavigeringssystem.

Medan dessa exempel täcker relativt lågeffektarmenheter, är AWS Graviton en design med högre effekt och markerar första gången Arm ISA är kommersiellt tillgänglig på servrar, i denna skala, för offentliga molnmarknader.

Armservrar är inte ett helt annat paradigm än vad din organisation redan använder. AWS Graviton (EC2 A1) använder samma Linux-kärna och samma populära Linux-distributioner som är populära i företag. Migrering från x86-64 - ISA som används i Intel- och AMD-processorer - kräver vissa justeringar för att få dina arbetsbelastningar i EC2 A1-instanser. Vid lanseringen finns Amazon Linux 2, Red Hat Enterprise Linux (RHEL), Ubuntu och ECS-optimerade maskinbilder tillgängliga, med ytterligare distributioner kommande. Det är oklart om Microsoft kommer att göra tillgängliga Windows 10 Server för Graviton, även om en port på Windows 10 Server for Arm (specifikt Qualcomm Centriq 2400) tillkännagavs under 2017 men till synes aldrig kommersialiseras.

ISA: er för arm och x86-64 är utformade på fundamentalt olika sätt och delar inte binär kompatibilitet. Detta kräver att alla program som körs på EC2 A1 ska kompileras för Arm. Mycket av detta arbete görs redan för dig. Amazon noterar i ett pressmeddelande "De flesta applikationer som använder sig av öppen källkodsprogram som Apache HTTP-server, Perl, PHP, Ruby, Python, NodeJS och Java körs enkelt på flera processorarkitekturer på grund av stöd från Linux-baserade operativsystem. "

Som sådan, om du huvudsakligen använder open source-paket, använder applikationer på skriptspråk eller sammanställer dina egna applikationer från källan, bör migrering till A1 vara enkelt.

Ytterligare resurser

  • Amazon Web Services: Ett fuskark (TechRepublic)
  • AWS re: Invent 2018: En guide för tekniska och affärsfördelar (gratis PDF) (TechRepublic)
  • FAQ: Vad Amazons blockchain-tjänster betyder för ditt företag (TechRepublic)
  • Småföretagsservrar: Varför och hur du kan säga "nej" till molnet (ZDNet)
  • AWS Outposts ger AWS molnhårdvara lokalt (ZDNet)

Varför är Arm-servrar på AWS viktiga?

Måste läsa molnet

  • Cloud computing 2020: Förutsägelser om säkerhet, AI, Kubernetes, mer
  • De viktigaste molnframstegen under decenniet
  • Top desktop som en tjänsteleverantör (DaaS): Amazon, Citrix, Microsoft, VMware och mer
  • Cloud computing policy (TechRepublic Premium)

AWS Graviton erbjuder en enastående valnivå i offentliga molninstallationer och kommer sannolikt att medföra betydande kostnadsbesparingar för EC2-användare, särskilt över tid.

Att använda Arm ISA i servrar har testats tidigare, men inte i denna skala, för offentliga molnmarknader. Scaleway C1 använde fyrkärniga Marvell Arm v7-CPU: er som VPS-ersättare, och vissa datacenteroperatörer erbjöd Raspberry Pi-samlokaliseringstjänster som sidoverksamhet för att tillgodose programmerare och hobbyister. I grund och botten är dessa beroende av SoC-enheter i smartphoneklass, som är lämpliga för avancerade uppgifter, som hemsidor för små företag och postservrar, men skulle kämpa i högpresterande arbetsbelastningar.

AWS Graviton är mer en direkt konkurrent till Cavium ThunderX2 och Qualcomm Centriq 2400, som båda är serverplattformar baserade på Arm v8 ISA. Den viktigaste skillnaden mellan Graviton och dessa befintliga CPU: er är att Amazon endast erbjuder Graviton i EC2, medan Cavium och Qualcomm säljer sina CPU: er och referensdesign till serverförsäljare, som erbjuder lösningar baserade på den tekniken för lokal databehandling.

Amazons stöd av Arm för servrar påverkar hela Arm-servermarknaden och ekosystemet, vilket ger ett välbehövligt skott av adrenalin under en tid av osäkerhet. I maj hävdade rapporterna att Qualcomm Datacenter Technologies (QDT) förberedde sig för att stoppa utvecklingen av Centriq-processorer, där QDT-presidenten Anand Chandrasekher lämnade företaget dagar senare och 280 anställda permitterade nästa månad. Den stora tillgången på Arm-servrar är viktig för utvecklare för att optimera verktygskedjor och program för Arm.

I vidare bemärkelse har Amazon gett ett enormt slag mot Intels dominans i datacentret. Som den största leverantören av offentliga molntjänster är Amazon en trendsättare för branschen. På samma sätt gör deras köpkraft och skala dem till en stor köpare av Intels Xeon CPU. Förutom att producera sina egna Armchips har Amazon också börjat erbjuda EC2-instanser som drivs av AMD EPYC-processorer, positionerade som ett billigare alternativ till Intel Xeon-driven CPU: er.

Ytterligare resurser

  • AWS gör Armprocessorer tillgängliga i molnet med ny Graviton-processor (ZDNet)
  • AWS Global Accelerator för att öka prestanda i olika regioner (TechRepublic)
  • AWS vill fortfarande ha all-in på public cloud (TechRepublic)
  • 5 sätt molnberäkning kommer att förändras nästa år (TechRepublic)

Hur kraftfull är AWS Graviton?

Amazon har inte avslöjat omfattande teknisk information om kraften i Graviton, men med tanke på EC2: s modell för att abstrahera hårdvara från beräkningsförmåga, är information om vilken CPU varje EC2-instans använder i allmänhet begränsad till vad som kan samlas in genom att söka efter information om en liveinstans.

Graviton-systemen under installationen använder Cortex-A72-mikroarkitekturen 2015, som är Arm v8-A. Det inkluderar acceleration för flytande matematik, Advanced SIMD (NEON), samt AES och SHA-256 algoritmer, bland andra. De inkluderar också stöd för Arm Neoverse, som tillkännagavs offentligt i oktober 2018. Observera att det inte finns någon symmetrisk multitrådning (SMT) på A72, så varje vCPU är lika med en enda processorkärna i A1-instanser. Detta är särskilt viktigt för de som är bekymrade över potentiella sidokanalattacker, som förlitar sig på en skadlig process i en tråd som får åtkomst till data i den angränsande tråden på samma kärna.

Linux-benchmarkingwebbplatsen Phoronix fann att Graviton (A1) utförde ungefär hälften av hastigheten för AMD EPYC 7571-processorer (erbjuds som M5A i EC2), medan det var ungefär en tredjedel av hastigheten för Intel Xeon Platinum (M5) instanser i PHPBench, med dessa resultat förstärkt av Zends bänk- och mikrobänkstest. I PyBench varierade de genomsnittliga testtiderna på Graviton från 4 244 till 4 289 millisekunder, medan AMD varierade från 1 655 till 1 664 millisekunder, och Intel varierade från 1 349 till 1 3500 millisekunder. Dessa riktmärken är enkeltrådiga och skulle inte vara representativa för verkliga, flertrådiga arbetsbelastningar.

När det gäller prestanda per dollar var resultaten från Phoronix att Graviton är ganska dålig på praktiskt taget allt. Praktiskt taget finns det två orsaker till detta. Medan PHP- och Python-körtid kan kompilera för Arm (aarch64) kommer hur de är sammanställda att ha icke-triviala effekter på prestanda. I aarch64 är NEON-tillägg obligatoriska, men hur gcc hanterar NEON / intrinsics är inte optimalt, och vissa optimeringar måste göras för varje paket för att bättre anpassa sig till att köra på ARM.

I stort sett är värdeförslaget för Arm prestanda per watt, vilket inte är något som kan testas ur ett offentligt molnleverantörssynpunkt och inte en användarvänlig oro, eftersom Amazon betalar elräkningarna. Mätt på det sättet skulle Graviton troligen vara konkurrenskraftiga med Intel eller AMD, men detta löser inte ovanstående optimeringsproblem.

Det finns ingen metod för TDP för Graviton som kan bestämmas med mjukvara som undersöker en live-instans. Med tanke på befintliga produkter från Qualcomm och Cavium är det mycket osannolikt att max ut någonstans nära Intel- eller AMD-erbjudanden, vilket i bästa fall passar för mellanklassdatorer. Amazon medger detta i ett släppmeddelande, vilket indikerar att Graviton är "en bra passform för utskalade arbetsbelastningar där du kan dela lasten över en grupp mindre instanser."

Ytterligare resurser

  • Här är varför Cavium ser en sund framtid för ARM-drivna servrar (TechRepublic)
  • AWS Graviton tar med sig Arm-servrar till public cloud för första gången, så här kommer du igång (TechRepublic)
  • Hur AWS har blivit svårare att förutsäga och slå (TechRepublic)
  • AWS RoboMaker: Ett fuskark (TechRepublic)

Hur mycket kostar Arm-servrar på AWS?

A1-instanser på EC2 finns i fem nivåer:

  • A1.medium: 1 vCPU, 2 GB RAM, 0, 0255 $ / timme
  • A1.large: 2 vCPU, 4 GB RAM, $ 0, 0510 / timme
  • A1.xlarge: 4 vCPU, 8 GB RAM, $ 0, 1020 / timme
  • A1.2xlarge 8 vCPU, 16 GB RAM, $ 0, 2040 / timme
  • A1.4xlarge 16 vCPU, 32 GB RAM, $ 0.4080 / hour

Alla har nätverksbandbredd upp till 10 Gbps och EBS-bandbredd upp till 3, 5 Gbps, utom A1.x4large vid 3, 5 Gbps. De angivna priserna är på begäran i USA: s öst (N. Virginia). Trots namnskonventionen finns det ingen SMT på Graviton, vilket gör vCPU till riktiga fysiska CPU-kärnor. Vid lanseringen finns A1-instanser tillgängliga i USA: s östra (N. Virginia), USA: s östra (Ohio), USA: s västra (Oregon) och Europa (Irland) AWS-regioner.

Ytterligare resurser

  • Vad är det bästa molnlagret för dig? (ZDNet)
  • Lagring, servrar och mer: Vi hittade 24 molntjänster för ditt företag (ZDNet)
  • Amazon AWS, Microsoft Azure och Google Cloud Platform: Jämför priser för grundläggande tjänster (TechRepublic)

Ska jag få en Arm-server på AWS?

Generellt sett är fördelen med molnberäkning att det inte behövs några förhandsinvesteringar för hårdvara. Tillbringa en dag med att arbeta med den största tillgängliga instansen för att se hur dina befintliga applikationer distribuerar på Arm är värt att byta fickan. Någonstans på vägen kan du upptäcka en del konstigheter, som ett bibliotek som måste kompileras igen för användning på Arm. Att ha denna kunskap är fördelaktigt om du vill migrera några eller alla dina applikationer för att köra på armdrivna servrar.

När det gäller praktisk användning, om du har en allmän arbetsbelastning och vill sänka kostnaderna på EC2, bör du överväga att använda AMD EPYC-drivna M5A-instanser. Eftersom AMD och Intel båda är x86-64, bör denna typ av migrering vara helt transparent. Om du har något behov av felsökning eller testning av programvara på Arm v8, kanske för en klient som försöker göra en migrering, skulle detta vara en värdefull användning av en A1-instans. På samma sätt, om du behöver bygga programvara på Arm, skulle detta vara en bra lösning.

Utanför dessa användningsfall är svaret förmodligen inte. Även om detta är ett övertygande första-gen-erbjudande, är Cortex-A72 år gammal, vilket gör Graviton bakom kurvan. Strategiskt finns det all anledning att förvänta sig att Amazon kommer att fortsätta iterera denna teknik, och ett Cortex-A76-drivet erbjudande skulle vara värt en ny titt.

Ytterligare resurser

  • AWS IoT-svit innehåller nu SiteWise för industriell datainsamling (TechRepublic)
  • AWS markstation: Fullt hanterad markstation som service (TechRepublic)
  • Toppmolnleverantörer 2018: Hur AWS, Microsoft, Google Cloud Platform, IBM Cloud, Oracle, Alibaba staplar upp (ZDNet)
  • Bästa uppgraderingar av datacenter för 2019 (TechRepublic)
  • AWS går blockchain: Molnjätten tillkännager två distribuerade huvudtjänster (TechRepublic)

Cloud och allt som ett nyhetsbrev för tjänster

Det här är din resurs för det senaste om AWS, Microsoft Azure, Google Cloud Platform, XaaS, molnsäkerhet och mycket mer. Levereras måndagar

Registrera dig idag

© Copyright 2020 | mobilegn.com