搭配強化VM隔離的Nitro引擎,AWS Graviton5執行個體上線

AWS 於 re:Invent 2025 大會預告 Graviton5 處理器,並於 2026 年 6 月正式上線搭載此晶片的 EC2 M9g、M9gd、C9g 及 C9gd 執行個體。Graviton5 採用 3 奈米製程,內建 192 核心,效能提升 25%,並在 Web 應用程式、機器學習與資料庫上分別提升 35% 與 30%。關鍵安全創新為 Nitro Isolation Engine,運用形式驗證技術確保 VM 隔離,開創數學驗證雲端安全新標準。

事件說明

在 2025 年於 AWS re:Invent 2025 大會上,AWS 發表了全新自研 Arm 架構處理器 Graviton5,並開放首批採用此晶片的通用運算服務 M9g 預覽版本。至 6 月 10 日,AWS 正式宣布 M9g 上線,並同步推出搭載 Graviton5 且額外提供 NVMe 固態硬碟的 M9gd 執行個體,單個執行個體最大儲存空間達 11.4 TB。隨後一週,AWS RDS 針對 PostgreSQL、MySQL 及 MariaDB 引擎正式提供 M9g 選項,而 6 月底則推出運算最佳化的 C9g 與 C9gd 執行個體。這四款新 EC2 執行個體均建置於 AWS 第 6 代 Nitro System 架構之上,並引入全新的安全技術 Nitro Isolation Engine。

技術分析

Graviton5 在硬體規格上實現重大突破,採用 3 奈米製程技術,支援系統層級裸晶片散熱(bare-die cooling)以提升能源效率。每顆處理器內建 192 顆運算核心(前代 Graviton4 為 96 顆),由 4 顆小晶片(chiplet)組成,每顆小晶片包含 48 顆核心、DRAM 控制器及 PCIe 控制器,小晶片間頻寬達 420 GB/s,且不再設置獨立 I/O 晶粒。Graviton5 核心採用 Arm Neoverse V3 平臺,L3 快取容量增至 192 MB(提升 5.3 倍),每核心可存取 Graviton4 的 2.6 倍 L3 快取,大幅降低記憶體存取延遲。記憶體與 I/O 介面支援 DDR5-8800 與 PCIe 6.0,顯著提升資料傳輸速度。

效能表現方面,M9g 相較於前代 M8g,運算效能提升 25%,網站應用程式速度提升 35%,機器學習與資料庫速度分別提升 35% 及 30%。M9gd 的儲存 IOPS 提升 30%,C9g 與 C9gd 的 vCPU 效能亦高出 25%,且封包處理效能提升至 3 倍。安全技術上,Nitro Isolation Engine 運用形式驗證技術(formal verification),提供數學上的確定性(mathematical certainty),確保工作負載彼此間及與 AWS 營運人員間保持隔離。此引擎具備精簡且通過形式驗證的程式碼庫,透過數學證明(mathematical proofs)確保行為符合定義,開創以數學驗證雲端安全的新標準。

影響範圍

Graviton5 的推出將廣泛影響雲端運算領域,特別是對高效能運算、機器學習推論、資料庫處理及大型 Java 應用程式等工作負載。M9g 與 M9gd 適合應用程式伺服器、微服務、遊戲伺服器、快取群組、容器化應用程式及代理型 AI;M9gd 更適用於需要臨時儲存空間的中型鍵值資料儲存、資料記錄及多媒體處理。C9g 與 C9gd 則針對高效能運算、批次處理、影片編碼、科學建模、分散式資料分析及基於 CPU 的機器學習推論。此外,RDS 與 C9g/C9gd 的整合進一步擴展了 AWS 在資料庫與運算最佳化市場的競爭力,性價比最高可提升 23%。

防護建議

隨著 Graviton5 及 Nitro Isolation Engine 的應用,用戶應重新評估其雲端安全架構。首先,務必啟用 Nitro Isolation Engine 以確保 VM 間的數學驗證隔離,防止側通道攻擊或跨租戶洩漏。其次,針對 Arm 架構的應用程式(如 Java、Python),需進行兼容性測試,避免出現非同步執行緒或執行緒池問題。此外,利用 Graviton5 的高效能特性,可強化加密運算與即時威脅檢測,但需確保 DDR5-8800 與 PCIe 6.0 介面的安全配置,防止資料傳輸層攻擊。最後,建議用戶定期監控 Graviton5 執行個體的效能與安全指標,並利用 AWS 提供的 Nitro Isolation Engine 實作評估功能進行驗證。

5步驟修補清單

  • 步驟 1: 在 AWS EC2 與 RDS 設定中,啟用 Nitro Isolation Engine 以確保 VM 隔離,並驗證其形式驗證證明。
  • 步驟 2: 針對 Arm 架構應用程式(如 Java、Python)進行兼容性測試,修復非同步執行緒或執行緒池異常問題。
  • 步驟 3: 檢查 DDR5-8800 與 PCIe 6.0 介面的安全配置,實施資料傳輸加密與訪問控制,防止側通道攻擊。
  • 步驟 4: 定期監控 Graviton5 執行個體的效能與安全指標,並利用 AWS 提供的 Nitro Isolation Engine 實作評估功能進行驗證。

參考資料

  • 搭配強化VM隔離的Nitro引擎,AWS Graviton5執行個體上線 - iThome

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