AWS Graviton

AWS Graviton
生産時期 2018年から
販売者 Amazon Web Services（Amazon EC2のインスタンスとして提供）
設計者 Annapurna Labs（Amazon Web Services）
アーキテクチャ Arm（64ビット）
マイクロアーキテクチャ Arm Neoverse（第2世代以降）
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AWS Graviton（エーダブリューエス グラビトン）は、Amazon.comの子会社Annapurna Labsが設計し、Amazon Web Services（AWS）が自社のクラウドサービス向けに用いているArm（スマートフォン等で広く使われる省電力のCPU命令セット）ベースのプロセッサである。単体の製品として販売されるのではなく、Amazon EC2の仮想サーバ（インスタンス）や一部のマネージドサービスの実行基盤として提供される。2018年11月に第1世代が発表され、以後ほぼ2年ごとに世代を重ねて、2025年12月に第5世代のGraviton5が発表された。

概要

AWSは、クラウド上のワークロードに対して最も良い価格性能を実現するために設計したプロセッサファミリであると位置付けており、開発の発端は、コストが重視されるスケールアウト型（処理を多数のサーバに分散させる形）の用途に向けた自社設計のCPUの検討であったと説明している。

利用者はGravitonをEC2のインスタンスタイプを選ぶ形で使う。名称に付く「g」がGraviton搭載機を表し、たとえばC7gは計算能力を重視するCファミリの第7世代を意味する。Graviton搭載インスタンスは、専用のハードウェアと軽量なハイパーバイザを組み合わせたEC2の基盤であるAWS Nitro Systemの上で動作し、CPUの仮想化・ストレージ・ネットワークの処理はそれらに任される。AWSは、同等のEC2インスタンスと同じ性能を出す場合の消費エネルギーが最大60%少なくなるとしている。

世代

第1世代から第5世代までが発表されている。次の表のうちコア数・製造プロセス・Armのコア設計は、PC WatchがAWSなどの公開資料からまとめたものである。

世代発表主な搭載インスタンスCPUコア数製造プロセス
Graviton2018年A116（Arm Cortex-A72）16nm
Graviton22019年M6g・C6g・T4g64（Arm Neoverse N1）7nm
Graviton32021年C7g64（Arm Neoverse V1）7nm
Graviton42023年R8g・M8g96（Arm Neoverse V2）5nm
Graviton52025年M9g192（Arm Neoverse V3）3nm

Graviton2では、Armがサーバ向けに提供するコア設計であるNeoverseの64ビットコアが採用された。AWSによれば、第1世代を搭載するA1インスタンスと比べて性能は最大7倍、浮動小数点演算の性能は2倍、メモリアクセスは最大5倍速い。また、同規模のx86系インスタンスであるM5と比べて価格に対する性能が最大40%改善するとしている。256ビットの常時DRAM暗号化や、機械学習の推論処理を速める命令にも対応する。

Graviton3では、その高性能版であるNeoverse V1が採用された。AWSによれば、Graviton2と比べて性能は最大25%、浮動小数点演算の性能は最大2倍向上し、DDR5メモリの採用によってメモリアクセスが50%速くなった。2022年には派生製品のGraviton3Eが発表された。AWSによれば、Graviton3Eは、Graviton3と比べて浮動小数点演算とベクトル演算の性能が最大35%高く、高性能計算向けのHpc7gインスタンスに用いられる。

Graviton4では、メモリが12チャネルのDDR5に拡張された。AWSは、Graviton3を搭載するインスタンスと比べて最大30%性能が高いとしている。

Graviton5では、3次キャッシュがGraviton4の36メガバイトから192メガバイトへ拡大した。AWSによれば、Graviton4を搭載するM8gインスタンスと比べて計算性能は最大25%高い。

仕組みと特徴

GravitonはArmの64ビットの命令セットを用いるため、x86系のプロセッサ向けとは別に、Arm向けにビルドされたソフトウェアを実行する。AWSは、多くのOSやソフトウェアベンダーがGravitonに対応しているとしている。x86向けにビルドされた既存のプログラムをそのまま動かすことはできず、AWSは、PythonやJavaなどの高水準言語で書かれたアプリケーションは多くの場合そのまま配置し直すだけで動く一方、C/C++やRust、Goなどで書かれたものは再コンパイルが必要になると説明している。

インスタンスの構成は、vCPU（仮想CPU）の数が異なる複数のサイズに加え、仮想化を介さないベアメタルとしても選べる。名称に「d」が付くものはローカルのNVMe接続のSSDを備える。

採用

AWSのマネージドサービスにもGravitonベースの構成があり、Amazon AuroraやAmazon RDS、Amazon Elastic Kubernetes Serviceなどで選択できる。Amazon Auroraでは、2021年3月にGraviton2を用いた構成が正式に提供された。

Amazon.com自身の利用例としては、2023年7月のセール「プライムデー」の処理にGraviton搭載のEC2インスタンスを前年比2.7倍投入し、必要な処理能力を得るための消費エネルギーが前年比で最大60%少なくなったとAWSが説明している。

Datadogが2024年6月に公表した、数百の組織のAWS利用料に関する分析では、Armベースのインスタンスにかかる費用がEC2の計算処理費用に占める比率は、それを使う組織で平均18%であり、1年前の2倍になっていた。最も多く使われていたArmベースのインスタンスはGraviton2を搭載するT4gで、約65%の組織が利用していた。

Amazonは2025年12月時点で、3年連続してAWSに追加された新規のCPU容量の半分以上がGravitonであるとしている。

歴史

Amazonは2015年にAnnapurna Labsを買収した。2018年11月26日、AWSは年次イベントre:Invent 2018で第1世代のGravitonとA1インスタンスを発表し、同日提供を開始した。

Graviton2は2019年12月3日に発表され、搭載インスタンスは2020年5月11日にM6gから一般提供が始まった。Graviton3はre:Invent 2021でC7gとともに発表され、C7gは2022年5月23日に一般提供となった。

Graviton4は2023年11月28日にR8gのプレビューとともに発表され、2024年7月9日に一般提供となった。Graviton5は2025年12月4日にM9gのプレビューとともに発表され、M9gとM9gdは2026年6月10日に一般提供となった。

関連項目

脚注

  1. 1 2 3 4 5 6 “New – EC2 M6g Instances, powered by AWS Graviton2” (英語). AWS News Blog. Amazon Web Services (2020年5月11日). 2026年9月7日閲覧。
  2. 1 2 3 4 5 笠原一輝 (2022年12月6日). “水面下で静かに進むDC向けArm CPUの普及、AWSのArm CPU「Graviton3/3E」の正体”. PC Watch（インプレス）. 2026年9月7日閲覧。
  3. 1 2 3 4 5 “AWS Graviton Processors” (英語). Amazon Web Services. 2026年9月7日閲覧。
  4. 1 2 3 4 “New – EC2 Instances (A1) Powered by Arm-Based AWS Graviton Processors” (英語). AWS News Blog. Amazon Web Services (2018年11月26日). 2026年9月7日閲覧。
  5. 1 2 “［速報］AWSがARMプロセッサ「AWS Graviton Processor」を開発。搭載した「Amazon EC2 A1インスタンス」発表。AWS re:Invent 2018”. Publickey (2018年11月27日). 2026年9月7日閲覧。
  6. 1 2 3 4 笠原一輝 (2025年12月5日). “AWSが発表したArm CPU「Graviton5」とAI ASIC「Trainium3」の詳細”. PC Watch（インプレス）. 2026年9月7日閲覧。
  7. 1 2 3 4 “New – Amazon EC2 C7g Instances, Powered by AWS Graviton3 Processors” (英語). AWS News Blog. Amazon Web Services (2022年5月23日). 2026年9月7日閲覧。
  8. 1 2 3 “Amazon EC2 R8g instances powered by AWS Graviton4 now generally available” (英語). Amazon Web Services (2024年7月9日). 2026年9月7日閲覧。
  9. 1 2 3 4 5 “Coming Soon – Graviton2-Powered General Purpose, Compute-Optimized, & Memory-Optimized EC2 Instances” (英語). AWS News Blog. Amazon Web Services (2019年12月3日). 2026年9月7日閲覧。
  10. 1 2 “AWS、30％性能が向上したArm CPU「Graviton4」、性能4倍の新AIアクセラレータ「Trainum 2」などを発表”. クラウドWatch（インプレス） (2023年11月29日). 2026年9月7日閲覧。
  11. 1 2 “Announcing new Amazon EC2 M9g instances powered by AWS Graviton5 processors (Preview)” (英語). Amazon Web Services (2025年12月4日). 2026年9月7日閲覧。
  12. ↑ “AWS、Graviton 2ベースのAmazon Aurora正式サービス開始。最大で35％の価格性能比が向上と”. Publickey (2021年3月15日). 2026年9月7日閲覧。
  13. ↑ “Amazon Prime Day 2023を支えたAWS。GravitonプロセッサのAmazon EC2インスタンス投入で消費エネルギーが昨年比60％減に”. Publickey (2023年8月7日). 2026年9月7日閲覧。
  14. ↑ “State of Cloud Costs” (英語). Datadog (2024年6月13日). 2024年6月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。2026年9月7日閲覧。
  15. ↑ “Frontier agents, Trainium chips, and Amazon Nova: key announcements from AWS re:Invent 2025” (英語). About Amazon（Amazon.com） (2025年12月1日). 2026年9月7日閲覧。
  16. ↑ “［速報］AWS、ARMベースの独自プロセッサを強化した「Graviton 3」および新インスタンス「C7gインスタンス」発表。AWS re:Invent 2021”. Publickey (2021年12月1日). 2026年9月7日閲覧。
  17. ↑ “Announcing new Amazon EC2 R8g instances powered by AWS Graviton4 processors (Preview)” (英語). Amazon Web Services (2023年11月28日). 2026年9月7日閲覧。
  18. ↑ “Amazon EC2 M9g and M9gd general purpose instances are now available” (英語). Amazon Web Services (2026年6月10日). 2026年9月7日閲覧。

外部リンク