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AWSが新しいEC2基盤、Nitroの正体

2017年12月4日(月)

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 米Amazon Web Services(AWS)がIaaS(Infrastructure as a Service)「Amazon EC2」の基盤を全面刷新していた。新基盤「Nitro」は自社開発した専用ASICを採用することで、ネットワークやストレージの性能を大幅に強化した。クラウドの性能強化を独自ハードが担う時代になった。

 EC2の新基盤であるNitroの存在は、米ラスベガスで開催する年次カンファレンス「AWS re:Invent」でAWSのグローバルインフラストラクチャー担当バイスプレジデントであるPeter Desantis氏が11月28日(米国時間)に明らかにした(写真1)。Desantis氏はAmazon EC2の開発に初期から関与しているコアメンバーの一人だ。

写真1●AWS専用ASICを掲げるPeter Desantis氏
[画像のクリックで拡大表示]

 同氏によればAWSは2013年にAmazon EC2のインフラ刷新を始め、3年掛かりでNitroを完成させたという。パフォーマンス重視のインスタンス「Cシリーズ」の新しいタイプを追加する度に、インフラも刷新した。

 まずは2013年に発表した「C3」インスタンスから、ネットワークのパケット処理をCPUからオフロードするASIC(特定用途半導体)をEC2の物理サーバーに搭載した。ネットワーク処理をCPUからASICにオフロードすることによって、それまでに比べネットワーク帯域は20%拡大し、ネットワーク遅延は50%削減できたという。

2014年からAWS用にASICをカスタマイズ

 ネットワーク処理に使用したASICは外部の半導体メーカーが販売する、いわゆる商用ASICだった。続く2014年に発表した「C4」からは、イスラエルの半導体メーカーAnnapurnaLabsが開発するASICをAWS用にカスタマイズしたものを採用。ネットワーク処理に加えてストレージ処理も物理サーバーのCPUからASICにオフロードした。

 ASICにオフロードしたのは、ネットワーク経由で接続するブロックストレージである「Amazon EBS」にデータを書き込む際の処理やデータの暗号化処理などだ。これらをオフロードすることによって、物理サーバーのCPUパワーを従来よりも最大12.5%多く、ゲストの仮想マシンに振り分けられるようになった。

 AWSは2015年にAnnapurnaLabsを買収し、その後は同社にAWS専用のASICを開発させる道を選んだ。「ネットワーク処理やストレージ処理といった半導体メーカーが想定する用途だけでなく、AWSに特化したソフトウエア処理、具体的にはEC2のハイパーバイザーや管理ソフトウエアが担っているクラスター管理やセキュリティ管理、パフォーマンス監視などのワークロードをASICにオフロードしようと考えたからだ」。AWSのContainer Services&High Performance Computing担当ディレクターであるDeepak Singh氏はそう振り返る(写真2)。

写真2●AWSのDeepak Singh氏
[画像のクリックで拡大表示]

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「AWSが新しいEC2基盤、Nitroの正体」の著者

中田 敦

中田 敦(なかだ・あつし)

シリコンバレー支局

1998年慶應義塾大学商学部卒業、同年日経BP社に入社。ITproや日経コンピュータを経て、2015年5月からパロアルトに開設したシリコンバレー支局を拠点に、シリコンバレーの最新事情を取材中。

※このプロフィールは、著者が日経ビジネスオンラインに記事を最後に執筆した時点のものです。

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