Graviton5: Amazon stellt 192 ARM-Kerne gegen AMD und Intel
Bei der Hausmesse Reinvent hat Amazon Web Services (AWS) mit Graviton5 eine neue Generation selbst entwickelter Prozessoren vorgestellt. AWS selbst war bei der Ankündigung(öffnet im neuen Fenster) allerdings sparsam mit Details: Die 192 Kerne sitzen in einem Die, das wie Trainium3 von TSMC in einem 3-nm-Prozess gefertigt wird. Der L3-Cache ist mehr als fünfmal so groß wie beim Vorgänger, die Rechenleistung soll um bis zu 25 Prozent höher liegen.
192 kohärente Kerne bot AWS bereits mit Graviton4 an, allerdings verteilt auf zwei Sockel. Die Schnittstelle erwies sich allerdings laut Dave Brown, Vice President of Compute and Machine Learning Services, bei einigen Anwendungen als Flaschenhals. Den beseitigt Graviton5, was deutliche Leistungssteigerungen ermöglichen soll: Brown verwies auf Kunden, welche die neuen Instanzen bereits testeten und zwischen 25 und 60 Prozent Leistungszuwachs sahen.
Bei der Keynote war noch ein Diagramm zu sehen, das zwölf DDR5-Speichercontroller und acht PCIe-6.0-Controller zeigte. The Next Platform erfuhr weitere Details(öffnet im neuen Fenster) : So nutzt AWS ARMs Neoverse-V3-Kerne, die mit 3,1 GHz etwa 11 Prozent schneller takten als beim Vorgänger. Noch deutlich schneller wurden die Speichercontroller, sie können nun DDR5-Speicher mit 8.400 MT/s ansprechen.
Zwei Schritte vor, einer zurück
Im Vergleich zu zwei ebenfalls mit je 12 Speichercontrollern ausgestatteten Graviton4 mit gleicher Kernanzahl sinkt die Speicherbandbreite dennoch: Ein Graviton5 kommt auf 806,4 GByte/s, zwei Graviton4 mit DDR5-5.600 auf 1,07 TByte/s. Mit 192 MByte steht pro Kern aber zumindest fast dreimal so viel L3-Cache zur Verfügung.
Stolz ist man bei AWS darauf, das gesamte System entwickelt zu haben – von der CPU bis zum Rack. So verzichten die Graviton5-Packages auf einen Heatspreader, was eine effizientere Kühlung ermöglicht. Hier setzt AWS auf Wasserkühlung. Angeboten wird Graviton5 zunächst in den neuen EC2-M9g-Instanzen, die vorerst nur als Preview verfügbar sind.
2026 sollen noch Instanzen für rechen- und speicherintensive Anwendungen (C9g und R9g) hinzukommen. Die Bedeutung der eigenen ARM-CPUs unterstreicht, dass bei AWS bereits zum dritten Jahr infolge mehr als die Hälfte der neuen CPU-Kapazität in Form der eigenen Prozessoren installiert wurde.
Bewiesen sicherer Hypervisor
In den neuen EC2-Instanzen sind die CPUs mit den ebenfalls selbst entwickelten Nitro-Beschleunigern kombiniert. Diese stellen neben Netzwerkfunktionen über die Nitro Isolation Engine die Trennung verschiedener virtualisierter Instanzen auf einer CPU sicher.
AWS geht dabei einen eigenen Weg: Die Isolation Engine stellt einen extrem eingeschränkten Satz an Funktionen bereit, die der Hypervisor nutzt. Dieser läuft dadurch nicht mehr mit höchsten Zugriffsrechten und hat so keinen Zugriff auf Speicher der verwalteten VMs.
AWS erhöht zudem seine Sicherheitszusagen: Der Code von Hypervisor und Isolation Engine ist nicht nur in Rust geschrieben, er wurde auch mit Proof-driven Design entwickelt. Dabei wird der Code um formale Korrektheitsbeweise erweitert. So lässt sich mathematisch zeigen, dass das System exakt das tut, was es soll. Nitro ist laut AWS der erste Hypervisor, dessen Korrektheit formal bewiesen ist.