2021 亞馬遜云科技 re:Invent 剛剛落下帷幕，許多開(kāi)發(fā)者都在討論今年亞馬遜云科技 re:Invent 的重磅發(fā)布。
這并不奇怪，每年亞馬遜云科技 re:Invent 都會(huì)有數(shù)十項(xiàng)新產(chǎn)品、新功能發(fā)布，其中一部分，可能代表了日后云計(jì)算及整個(gè) IT 界基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展方向，比如曾經(jīng)的 Amazon RedShift、Amazon Lambda，前者引導(dǎo)了業(yè)內(nèi)云原生數(shù)倉(cāng)的發(fā)展，后者則把無(wú)服務(wù)器帶進(jìn)了業(yè)內(nèi)開(kāi)發(fā)者的視線。
但今年的亞馬遜云科技 re:Invent 有些不一樣，除了在產(chǎn)品性能上的常規(guī)迭代，更重要的是體現(xiàn)了云計(jì)算的服務(wù)在概念上的延伸。最為典型的，便是 Amazon IoT TwinMaker 與 Amazon IoT FleetWise。
元宇宙與物聯(lián)網(wǎng)：世界真的在云化
據(jù)官方介紹，Amazon IoT TwinMaker 是一款可以讓開(kāi)發(fā)人員更加輕松、快捷地創(chuàng)建現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字孿生，如樓宇、工廠、工業(yè)設(shè)備和生產(chǎn)線。用戶可以通過(guò) Amazon IoT TwinMaker，使用數(shù)字孿生來(lái)構(gòu)建反映現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用程序，提高運(yùn)營(yíng)效率并減少停機(jī)時(shí)間。
數(shù)字孿生是物理系統(tǒng)的虛擬映射，可根據(jù)其所代表的現(xiàn)實(shí)世界對(duì)象的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)和行為定期更新。Amazon IoT TwinMaker 讓開(kāi)發(fā)人員可以輕松匯集來(lái)自多個(gè)來(lái)源（如設(shè)備傳感器、攝像機(jī)和業(yè)務(wù)應(yīng)用程序）的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)創(chuàng)建一個(gè)知識(shí)圖譜，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界環(huán)境進(jìn)行建模。
數(shù)字孿生技術(shù)最早是用于航空航天飛行器的健康維護(hù)與保障，屬于冷門(mén)技術(shù)。但隨著“元宇宙”概念的興起，數(shù)字孿生技術(shù)越來(lái)越為人所熟知，因?yàn)閿?shù)字孿生的本質(zhì)特征是在信息世界對(duì)物理世界進(jìn)行等價(jià)映射，因此成為元宇宙概念的重要支撐技術(shù)之一，尤其是工業(yè)元宇宙，應(yīng)用更是廣泛。
亞馬遜云科技 re:Invent 這次發(fā)布 Amazon IoT TwinMaker 可以說(shuō)，既與元宇宙相關(guān)，也與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有關(guān)。從前，云計(jì)算的服務(wù)范圍，聚焦在互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，面向所謂的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，主要提供轉(zhuǎn)型服務(wù)。但現(xiàn)在，云計(jì)算的服務(wù)外延正在飛速擴(kuò)展，通過(guò)元宇宙這座橋，已將范疇擴(kuò)大至整個(gè)物理世界的虛擬化映射。
與此緊密相關(guān)的是 Amazon IoT FleetWise。Amazon IoT FleetWise 使汽車制造商可以輕松地收集和管理汽車中任何格式的數(shù)據(jù)（無(wú)論品牌、車型或配置），并將數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化，方便在云上輕松進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。當(dāng)數(shù)據(jù)進(jìn)入云端后，汽車制造商就可以將數(shù)據(jù)應(yīng)用于車輛的遠(yuǎn)程診斷程序，分析車隊(duì)的健康狀況，幫助汽車制造商預(yù)防潛在的召回或安全問(wèn)題，或通過(guò)數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)改進(jìn)自動(dòng)駕駛和高級(jí)輔助駕駛等技術(shù)。
如果說(shuō) Amazon IoT TwinMaker 提供的是從現(xiàn)實(shí)世界到虛擬世界的映射服務(wù)，那么 Amazon IoT FleetWise 就是聚焦車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，解決的是車聯(lián)網(wǎng)長(zhǎng)期以來(lái)的發(fā)展問(wèn)題。車聯(lián)網(wǎng)概念最早出現(xiàn)于 20 世紀(jì) 60 年代，但 60 年來(lái)，一直有點(diǎn)“瘸腿發(fā)展”的意思——大部分人對(duì)車聯(lián)網(wǎng)的理解是，在車內(nèi)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，而不是將車輛數(shù)據(jù)上傳分析。
直到 2012 年特斯拉 Model S 出世，才把車聯(lián)網(wǎng)作為必選功能，納入汽車生產(chǎn)制造的流水線里?，F(xiàn)在 Amazon IoT FleetWise 發(fā)布，把車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)服務(wù)全面引上云端。
Amazon IoT FleetWise 的一個(gè)重要特征是，可以在云中構(gòu)建車輛的虛擬表示，并應(yīng)用通用數(shù)據(jù)格式來(lái)構(gòu)建和標(biāo)記車輛屬性、傳感器和信號(hào)。Amazon IoT FleetWise 使用車輛信號(hào)規(guī)范 (VSS) 對(duì)車輛建模進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，以便“燃料壓力”等信號(hào)始終表示為燃料壓力，并以每平方英寸磅力 (PSI) 和千帕 (kPa) 為單位進(jìn)行測(cè)量。車輛建模后，上傳標(biāo)準(zhǔn) CAN 數(shù)據(jù)庫(kù) (DBC) 或 AUTOSAR XML (ARXML) 文件，以便 Amazon IoT FleetWise 可以讀取通過(guò)車輛控制器局域網(wǎng)總線 (CAN 總線) 發(fā)送的獨(dú)特的專有數(shù)據(jù)信號(hào)。
看懂了吧，其實(shí) Amazon IoT TwinMaker 和 Amazon IoT FleetWise 的底層理念如出一轍，都是在云端構(gòu)建虛擬映射，不過(guò)一個(gè)是針對(duì)工業(yè)領(lǐng)域，一個(gè)是針對(duì)汽車行業(yè)?？梢哉f(shuō)，這個(gè)世界正在虛擬化，同時(shí)也正在云化。
Amazon SageMaker Canvas：無(wú)代碼創(chuàng)建 ML 模型
如果說(shuō) Amazon IoT TwinMaker 和 Amazon IoT FleetWise 體現(xiàn)了云服務(wù)在橫向上的概念延伸，那么 Amazon SageMaker Canvas 則是在縱向上的概念延伸。
大家都知道 Amazon SageMaker ，作為一個(gè)已發(fā)布四年的全托管機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)。Amazon SageMaker 為開(kāi)發(fā)者提供了一套完備的“中央廚房”，使用 Amazon SageMaker 開(kāi)發(fā)者只需準(zhǔn)備好“食材”（數(shù)據(jù)）就可以直接開(kāi)始做菜（訓(xùn)練模型），大大提升了開(kāi)發(fā)人員和數(shù)據(jù)科學(xué)家構(gòu)建、訓(xùn)練和部署機(jī)器學(xué)習(xí)模型的效率，開(kāi)啟了全新的智能時(shí)代。
但 AI 領(lǐng)域長(zhǎng)期受到人才短缺問(wèn)題的限制，而 AI 的應(yīng)用領(lǐng)域正在增多，機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)的門(mén)檻需要進(jìn)一步降低。亞馬遜云科技此次發(fā)布 Amazon SageMaker Canvas 的目的即在于此 —— 用無(wú)代碼理念構(gòu)建機(jī)器學(xué)習(xí)模型，做模型預(yù)測(cè)，保證在脫離數(shù)據(jù)工程團(tuán)隊(duì)的情況下，依然可以提供服務(wù)。它利用與 Amazon SageMaker 相同的技術(shù)自動(dòng)清理和組合您的數(shù)據(jù)，在幕后創(chuàng)建數(shù)百個(gè)模型，選擇性能最佳的模型，并生成新的單個(gè)或批量預(yù)測(cè)。支持二元分類、多類分類、數(shù)值回歸、時(shí)間序列預(yù)測(cè)等多種問(wèn)題類型。
此前業(yè)內(nèi)還有許多關(guān)于低代碼、無(wú)代碼的爭(zhēng)議，但現(xiàn)在看來(lái)，這不是概念之爭(zhēng)，而是產(chǎn)業(yè)內(nèi)有確實(shí)的需要。AmazonSageMaker Canvas 的發(fā)布即是驗(yàn)證了這一情況。
站在整個(gè) AI 的宏觀層面而言，無(wú)論是基于 AI 提供的預(yù)測(cè)服務(wù)還是分析服務(wù)，也脫離了單純對(duì)更高級(jí)別人工智能的追求，而兼顧 AI 能力對(duì)產(chǎn)業(yè)的賦能。這是云計(jì)算對(duì)服務(wù)理念的進(jìn)一步擴(kuò)大和貫徹。
Amazon Private 5G：用專有 5G 鏈接 IoT 設(shè)備
而在這種情況下， Amazon Private 5G 的發(fā)布，自然也被許多人所關(guān)注，因?yàn)樗侵畏?wù)外擴(kuò)的重要和必要嘗試?？梢哉f(shuō)，Amazon Private 5G 是本次 re:Invent 最重要的發(fā)布之一。
在移動(dòng)端，我們?cè)缇陀蒙狭?5G 通信服務(wù)，但企業(yè)需要的是專有 5G 服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。Amazon Private 5G 可自動(dòng)設(shè)置和部署網(wǎng)絡(luò)，并按需擴(kuò)展容量以支持更多設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)流量。亞馬遜云科技 EC2 副總裁 David Brown 說(shuō)：“借助亞馬遜云科技私有 5G，我們將混合基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)展到客戶的 5G 網(wǎng)絡(luò)，以簡(jiǎn)化、快速且廉價(jià)地建立私有 5G 網(wǎng)絡(luò)?？蛻艨梢詮男∫?guī)模開(kāi)始，按需擴(kuò)展，按需付費(fèi)，并從亞馬遜云科技控制臺(tái)監(jiān)控和管理他們的網(wǎng)絡(luò)。”
而 Amazon Private 5G 也重點(diǎn)服務(wù)了以工業(yè) 4.0 為主的龐大傳感器和端側(cè)設(shè)備集群，前文提到的工業(yè)元宇宙、車聯(lián)網(wǎng)自然也在同一序列。
全球最大的非上市公司——美國(guó)科氏公司工業(yè)集團(tuán)（Koch）已經(jīng)和亞馬遜云科技就 Amazon Private 5G 達(dá)成了合作，而科氏企業(yè)集團(tuán)的核心是石油與化工，也是亞馬遜云科技比較有代表性的服務(wù)案例。
Amazon Graviton3：底層算力又升級(jí)了
當(dāng)然，不管是 Amazon IoT TwinMaker 等 IoT 服務(wù)，還是 Amazon Private 5G，依靠的還是底層實(shí)例中的芯片性能。在今年的云棲大會(huì)上，阿里巴巴旗下半導(dǎo)體公司平頭哥發(fā)布自研云芯片倚天 710 并宣布其性能超過(guò) Amazon Graviton2 20%。
從2019年 Amazon Graviton，2020年 Amazon Graviton2 到今天的 Amazon Graviton3，亞馬遜云科技從芯片開(kāi)始不斷改進(jìn)計(jì)算服務(wù)。與 Amazon Graviton2 相比，Amazon Graviton3 集成了550億個(gè)晶體管，單核性能提升超過(guò)25%，浮點(diǎn)和加密性能將提高兩倍。在機(jī)器學(xué)習(xí)方面，Amazon Graviton3 包括對(duì) bfloat 16數(shù)據(jù)的支持，將能夠提供高達(dá)3倍的性能。在性能飛躍的同時(shí)，Amazon Graviton3 能耗對(duì)比上一代產(chǎn)品下降了60%。
新一代Amazon EC2 C7g 實(shí)例由 Amazon Graviton3 處理器支持，也是全球首個(gè)支持DDR5內(nèi)容的云上計(jì)算實(shí)例。與由 Amazon Graviton2 處理器支持的當(dāng)前一代 Amazon C6g 實(shí)例相比，性能提高 25%。
當(dāng)然，Amazon Graviton3 屬于通用芯片，專用芯片也更新了。亞馬遜云科技公布，由亞馬遜第二款機(jī)器學(xué)習(xí)芯片 Amazon Trainium 支持的新 Amazon Trn1 實(shí)例，將為在云中為自然語(yǔ)言處理 (NLP)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、搜索、推薦、排名等用例訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)模型提供最佳的性價(jià)比，與 P4d 實(shí)例相比，通過(guò) Amazon Trn1 實(shí)例訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)模型的成本降低達(dá)到 40%。
Amazon Nitro System 芯片也發(fā)布了新品。Amazon Nitro 可以說(shuō)是個(gè)超級(jí)黑科技，準(zhǔn)確來(lái)講它是一個(gè)套架構(gòu)，可以將服務(wù)器提供給用戶的資源最大化，減少虛擬化損耗。所謂“虛擬化損耗”，就是以往為了維護(hù)服務(wù)其正常運(yùn)行，在網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、管理等系統(tǒng)功能方面做出的必然開(kāi)銷，這種開(kāi)銷要占到服務(wù)器總體性能的三成。Nitro 架構(gòu)就是通過(guò)定制硬件，關(guān)注這三成的性能問(wèn)題。
而這次發(fā)布的 Amazon Nitro System 芯片，主要是支持 Amazon EC2 Instance 底層管理平臺(tái)，可以替 CPU 分擔(dān)工作負(fù)載。通用芯片、推理專用芯片、 Amazon EC2 支持芯片，這次發(fā)布的是整整齊齊。Amazon Nitro SSDs 的 Im4gn/Is4gen/ I4i 實(shí)例提供 30 TB 的 NVMe 存儲(chǔ)，與上一代 I3 實(shí)例相比，I/O 延遲降低了 60%，延遲可變性降低了 75%。
Data Serverless ：無(wú)服務(wù)器應(yīng)用迅速推廣
當(dāng)然，除了在網(wǎng)和端層面的服務(wù)能力擴(kuò)展，此次在 Serverless 層面的更新也值得注意。
業(yè)內(nèi)都知道 Amazon Lambda 開(kāi)啟了 Serverless 的時(shí)代，但真正獲得業(yè)內(nèi)的廣泛贊同和跟隨，還是在 2019 年。這次 亞馬遜云科技 re:Invent ，亞馬遜云科技一口氣發(fā)布了四個(gè)核心產(chǎn)品的 Serverless 版本：Amazon Redshift Serverless、Amazon EMR Serverless、Amazon MSK Serverless 和Amazon Kinesis data streams on-demand。
Amazon Redshift 我們已經(jīng)提過(guò)，是最早的云原生數(shù)倉(cāng)；Amazon EMR 則是亞馬遜云科技提供的 Hadoop 托管服務(wù)；Amazon MSK 是 Kafka 托管服務(wù)；而 Amazon Kinesis data streams on-demand 則是流式數(shù)據(jù)處理平臺(tái)。
而這些服務(wù)的 Serverless 版本則是讓使用者單擊幾下即可運(yùn)行使用這些框架構(gòu)建的應(yīng)用程序，而無(wú)需配置、優(yōu)化或保護(hù)集群。
云端大數(shù)據(jù)架構(gòu)，因?yàn)閬嗰R遜云科技這些 Serverless 版本服務(wù)的更新，其門(mén)檻正在飛速降低。以往像智能湖倉(cāng)這種架構(gòu)的搭建，讓架構(gòu)師、工程師很頭疼，而現(xiàn)如今，工程師的工作正在變成單純的調(diào)參 —— Serverless 對(duì)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的改變幾乎是永久性的。
寫(xiě)在最后
從 2021 亞馬遜云科技 re:Invent 及今年各云計(jì)算大會(huì)的發(fā)布情況看，云計(jì)算領(lǐng)域的產(chǎn)品更迭，一是注重底層基礎(chǔ)算力的升級(jí)，這屬于硬核實(shí)力的比拼；二則是注重服務(wù)外沿的擴(kuò)展，如何理解云、網(wǎng)、端三個(gè)角色，并提供盡量通用的公有云服務(wù)，成為關(guān)鍵。元宇宙則是當(dāng)下新興起的概念，為整體的技術(shù)發(fā)展方向提供了新的想法和方向，值得我們特別思考。
