“芯”动力！走进定制芯片实验室

位于德克萨斯州奥斯汀郊区的一座普通办公楼，看似平凡的建筑，正是亚马逊云科技在2015年收购的专业微电子公司Annapurna Labs的所在地。在这平凡的外表之下，隐藏着极具突破性的创新活动。实验室内，一支由专业工程师、计算机科学家、运营和物流专家等组成的精英团队，正致力于重新构想计算机硬件的设计。从优化处理性能到在运输和安装过程中保护大型复杂设备（如服务器）的组件，每一个环节都倾注着他们的智慧和创造力。

现在，我们将走进实验室一探究竟。

亚马逊云科技拥有自己的定制芯片和加速器系列，每一代都在前一代的基础上进行改进和提升。 这些芯片均由Annapurna Labs团队设计和制造。该团队的员工分布在全球多个地点，包括以色列特拉维夫、加拿大多伦多，以及位于德克萨斯州奥斯汀的实验室。

Annapurna Labs团队为机器学习而加速打造的定制硅“芯片系统”（SoC）即将被放置到测试设备上。

“ 我们的指导原则是为客户提供更多选择、更低成本和更高性能的产品 ”硅工程总监Rami Sinno说道。“通过整合内部所有的硅开发工作，无需依赖第三方，我们能够加速交付硅产品。”

Sinno打开了一个加速器阵列的盖子。这些加速器由Annapurna Labs定制设计的，硅工程高级经理Eyal Freund及其团队负责开发机器学习SoC，硬件高级经理Eran Jurman及其团队则负责从加速卡到完整服务器的开发。

系统验证经理Karim Syed在微型数据中心排查问题，团队可以在这里测试和试验新设备或新流程，再正式投入使用。“在处理如此复杂的硬件时，看似平凡的问题，比如组件在运输过程中可能松动，就会成为关键问题，”高级系统经理Tony Hagale说道。“维护工作也成为了一项核心能力。”

高级首席工程师Ali Saidi是Amazon Graviton系列处理器的技术负责人。 最新一代Amazon Graviton3相比较其前代产品，计算性能提升25%。 在Amazon EC2中运行的基于 Amazon Graviton3的虚拟服务器，在实现相同的性能时，能源最多可降低60%。这不仅帮助客户减少碳足迹，也为亚马逊实现《气候承诺》中减少碳排放的目标做出了贡献。

Saidi及其团队对Amazon Graviton系列的设计、制造和包装不断创新。在Amazon Graviton3中，将七个芯片（小块定制硅片）和约550亿个晶体管集成到一个中央处理单元（CPU）中，为Amazon EC2客户带来了又一次性能飞跃。

高级测试产品工程师Brendan Tully的职责之一是测试“晶圆”——用于生产集成电路的半导体材料薄片（在本例中，是Annapurna Labs定制设计的硅芯片）。

Tully和Syed开发了测试程序，以确保芯片在各种条件下能够正常运行。“我们不存在‘部分’测试或抽样测试，”Syed说道。“从芯片层面、电路板层面到服务器层面，任何产品未经测试绝不会出厂。”

验证工程师Sarah Nasser拿起了一块测试卡。Nasser是软件集成团队的一员，负责确保卡和服务器按规格正常运行。“我们测试所有必需的软件组件，以确保服务器能够在云上提供给客户使用，”她说道。

硬件和软件之间的相互作用， 远比人们意识到的更为密切

软件漏洞容易修复，但硬件问题通常意味着团队需要重新开始，而且周期可能很长。“人们会惊讶于硬件与软件之间存在着如此密切的相互作用，”Hagale说道，“人们未曾意识到，为了让一切都正常运作，背后需要付出多少努力。”