Graviton

In jedem Computer steckt ein Prozessor, also der Baustein, der die eigentlichen Rechenschritte ausführt. Auch die riesigen Rechnerhallen, in denen Firmen ihre Webseiten und Programme laufen lassen, bestehen aus tausenden solcher Prozessoren. Amazon vermietet solche Rechenleistung über seine Sparte AWS: Kunden zahlen dafür, dass ihre Software auf Amazons Maschinen läuft. Lange kaufte Amazon die Prozessoren dafür bei Intel und AMD ein. Seit 2018 baut das Unternehmen sie auch selbst, und diese Eigenentwicklung heißt Graviton. Inzwischen gibt es mehrere Generationen, von Graviton1 bis Graviton4.

Warum Amazon eigene Chips baut

Rechenleistung ist Amazons Ware. Jeder Cent, den ein Server pro Stunde weniger kostet, bleibt entweder als Gewinn hängen oder macht das Angebot billiger als das der Konkurrenz. Ein eigener Prozessor spart doppelt: Amazon zahlt keine Gewinnspanne an einen Chiphersteller, und der Chip enthält nur, was Amazon wirklich braucht. Nach eigenen Angaben liefern Graviton-Server bis zu 40 Prozent mehr Leistung pro Euro als vergleichbare Maschinen mit gekauften Prozessoren.

Der zweite Punkt ist der Strom. Rechenzentren verbrauchen enorme Mengen Energie, und ein Teil davon geht als Wärme verloren, die wieder weggekühlt werden muss. Graviton-Chips sind auf niedrigen Verbrauch ausgelegt statt auf Spitzenleistung bei einzelnen Aufgaben. Für typische Cloud-Arbeit wie das Ausliefern von Webseiten ist das genau die richtige Auslegung.

Für die Branche ist Graviton außerdem ein Signal. Wenn der größte Cloud-Anbieter der Welt eigene Prozessoren baut, kauft er weniger bei Intel. Google und Microsoft haben inzwischen nachgezogen und entwickeln ebenfalls eigene Server-Chips. Das ist einer der Gründe, warum Intel in den letzten Jahren an Boden verloren hat.

ARM statt x86: was technisch dahintersteckt

Prozessoren verstehen unterschiedliche Befehlssätze, also unterschiedliche Grundvokabulare an Rechenanweisungen. Intel und AMD nutzen den Befehlssatz x86, der aus der PC-Welt stammt. Graviton nutzt stattdessen ARM, den Befehlssatz, der in fast jedem Smartphone steckt. ARM ist von Anfang an auf Sparsamkeit ausgelegt, weil Handys nur einen kleinen Akku haben.

Amazon entwirft die Chips nicht von null. Die Firma ARM verkauft fertige Baupläne für Rechenkerne, und Amazon setzt daraus seine eigenen Prozessoren zusammen. Gefertigt werden sie dann bei TSMC in Taiwan, dem größten Chip-Auftragsfertiger der Welt. Amazon besitzt also keine eigene Fabrik, sondern nur den Entwurf.

Ein Haken bleibt: Ein Programm, das für x86 kompiliert wurde, läuft nicht ohne Weiteres auf ARM. Es muss neu für den anderen Befehlssatz übersetzt werden. Bei moderner Software in Sprachen wie Java, Python oder Go ist das meist eine Kleinigkeit. Bei alten Programmen, deren Quellcode niemand mehr pflegt, kann es dagegen unmöglich sein. Genau daran scheitert manche Umstellung.

Graviton in Rechnungen und Quartalszahlen

Wer bei AWS einen Server mietet, wählt aus einer Liste von Instanztypen. Namen mit einem „g“ darin, etwa m7g oder c8g, bezeichnen Graviton-Maschinen. Sie kosten pro Stunde weniger als die x86-Varianten. Für Betreiber von Webseiten und Apps ist die Wahl deshalb eine reine Kostenfrage, sofern die eigene Software auf ARM läuft.

Als Privatperson merkt man von Graviton nichts direkt. Trotzdem läuft ein Teil der Dienste, die man täglich nutzt, auf diesen Chips: Streaming-Angebote, Online-Shops, Firmen-Software. Amazon gab 2024 an, dass mehr als die Hälfte der neu installierten Serverleistung bei AWS auf Graviton setzt.

Wichtig ist eine Abgrenzung: Graviton ist ein normaler Hauptprozessor, kein KI-Chip. Für das Training großer Sprachmodelle nutzt Amazon andere Bausteine, nämlich Grafikkarten von Nvidia oder seine eigenen Chips namens Trainium und Inferentia. Graviton übernimmt die alltägliche Arbeit rund um solche Modelle, etwa Webserver, Datenbanken und Steuerungslogik. In Börsennachrichten taucht der Name meist dann auf, wenn es um Amazons Unabhängigkeit von externen Chip-Lieferanten geht.