硬體創新在雲領域不是新話題。亞馬遜雲科技作為雲計算的引領者，在硬體創新上從未停止，并且一直以更低的成本，為客戶提供更優性能，更安全可靠的雲計算為使命。亞馬遜雲科技為雲上大規模并行計算而優化設計的硬體，在性能，安全和成本等方面做了全面提升和均衡，為特定工作負載優化雲服務的豐富性，在雲計算廠商次元，提高了技術門檻，投入門檻和規模門檻，引領者下一代雲基礎架構的新風向。
亞馬遜雲科技是特别接地氣的技術使用主義公司，90%以上的創新都來自于客戶的需求回報，剩下10%是和使用者交流過程中亞馬遜雲科技自己的思考，是以亞馬遜雲科技推出的技術就是萬衆期待的創新應用及場景。
Nitro系統，重構雲計算架構
對于硬體創新而言，更重要的是能把這種創新的能力，快速通過雲計算執行個體提供給客戶。曾經并行虛拟化被認為是實作高性能 VMS 的好方法，但是通過與客戶溝通，亞馬遜雲科技了解到這并不能滿足客戶對性能和穩定性的需求，進而引入 Nitro 系統，大大提升了亞馬遜雲科技計算執行個體的性能，安全，和創新速度。Nitro 系統為亞馬遜雲科技的雲服務提供了底層的支援，将網絡、存儲、安全及管理監控能功能下沉到硬體層，配合輕量化的Hypervisor，讓使用者幾乎無法區分出運作在虛拟機内和運作在裸金屬上的作業系統性能差異。
最早亞馬遜雲科技虛拟技術是基于 Xen 架構的虛拟化系統，伺服器既要提供給客戶的虛拟機，也要運作 Xen Hypervisor，還要運作 Domain0 中的各種裝置模拟，包括網絡、存儲、管理、安全和監控等功能，導緻伺服器中大概隻有七成的資源能夠提供給使用者。為此，Nitro 項目将焦點放在虛拟化的損耗，通過定制化的硬體，可以讓伺服器上的資源都能夠提供給使用者。
然而 Nitro系統并不是一蹴而就的，而是經過了幾代的疊代發展，最終才将虛拟機的計算（CPU和記憶體）和I/O（網絡和存儲）子系統分離開來：計算主機闆提供計算資源；Nitro系統提供I/O資源。目前，Nitro 系統主要由三部分組成——
- 1、Nitro卡，主要包括支援網絡功能的VPC（Virtual Private Cloud）卡，支援存儲功能的EBS（Elastic Block Store）、和Instance Storage卡和支援系統控制的Nitro Controller卡；
- 2、Nitro安全晶片，提供 Hardware Root of Trust，防止運作于通用伺服器上的軟體對non-volatile storage 進行修改；
- 3、Nitro Hypervisor，輕量級hypervisor，提供CPU和記憶體的管理功能，不提供裝置的模拟。
2020年和2022年，在原有Nitro架構上，亞馬遜雲科技又進行了創新，分别推出兩項全新功能——
- 1、Nitro Enclaves，使客戶能夠建立隔離的計算環境(Enclaves) 來進一步保護和安全地處理高度敏感的資料。
- 2、NitroTPM可信平台子產品，是一種虛拟裝置，并符合 TPM 2.0 規範，使用 Amazon Nitro 系統提供安全的加密解除安裝。
Nitro v5 新釋出，計算性能大提升
2013年亞馬遜雲科技開始定制第一代 Amazon Nitro 晶片，2017 年正式對外宣布第三代 Nitro 晶片， 2020 年推出第四代 Nitro 晶片，作為亞馬遜雲科技所有計算執行個體的基礎。時間來到 2022 年，在這次 re:Invent大會上，亞馬遜雲科技進階副總裁 Peter DeSantis 正式釋出了第五代 Nitro 系統。
本次 Nitro v5 迎來大幅更新，相比上一代産品有着顯著提升。Nitro 晶片晶體數量增加了一倍，提供了更多的計算性能，帶來了 50%的 DRAM 記憶體性能提升，PCIe帶寬提升了2 倍。同時，在資料處理能力提升60%、時延降低30%的前提下，功耗也得到了進一步降低。
晶片創新更重要的另一面是能把硬體創新的能力，快速地通過雲計算執行個體提供給到客戶。在Nitro 系統的加持下，目前亞馬遜雲科技已提供了超過 600 款計算執行個體，可以滿足幾乎所有雲上負載的需求。每天有超過 6000 萬個新的 EC2 執行個體在亞馬遜雲科技上被建立。
當下，亞馬遜雲科技正以強大的技術創新能力，為不斷變化的工作負載提供更比對的雲服務，同時也不斷優化雲服務的成本效益，為客戶提供更加創新的服務和解決方案。同時，随着資源的投入，及使用者規模的增長，亞馬遜雲科技的雲計算之路已越走越快，越走越寬。