AWS Graviton

AWS Graviton est une famille de processeurs ARM 64 bits conçue par Annapurna Labs, filiale d'Amazon Web Services (AWS). Ces processeurs sont généralement plus économes en énergie que de nombreux processeurs x86-64, leurs fréquences d'horloge sont gérées dynamiquement et ils n'ont pas de multithreading simultané ; il sont conçus pour une intégration étroite dans les serveurs et les centres de données AWS. Initialement, ces processeurs étaient exclusivement utilisés dans l'infrastructure d'AWS^[1], mais en avril 2026, Meta a signé un accord avec AWS pour déployer des dizaines de millions de cœurs Graviton 5 dans ses serveurs.

En 2018, AWS lance l'AWS Graviton 1, adaptée aux applications open source et aux charges de travail de script non critiques en termes de performances, dans sa famille d'instances A1^[2].

En décembre 2019, l'AWS Graviton 2 est annoncé comme la première de ses instances de sixième génération, devant améliorer de 40 % le rapport prix/performances (par rapport aux instances Intel et AMD de cinquième génération)^[3] avec la promesse d'une économie moyenne de 72 % de la consommation d'énergie^[4].

En mai 2022, l'AWS Graviton 3 apparait au sein des instances EC2 de septième génération d'AWS, offrant des performances de calcul supérieures de 25 % à celles du Graviton 2 ^[5].

En avril 2026, Meta annoncer intégrer plusieurs dizaines de millions de cœurs Graviton5 pour alimenter ses systèmes d’IA agentique (qui nécessite beaucoup de calcul CPU pour le raisonnement en temps réel, la génération de code et l’orchestration de tâches complexes)^[6].

Le premier produit de silicium d'Annapurna Labs lancé sous l'égide d'AWS était le matériel AWS Nitro et l'hyperviseur associé en novembre 2017 ^[7].

Suite à Nitro, Annapurna a commencé à développer des processeurs à usage général.

Les avantages anticipés par AWS comprenaient :

• le choix d'instances EC2 élargi pour les clients ;
• des applications de ciblage basées sur Arm ;
• une haute disponibilité et une sécurité renforcée, avec moins de coûts de virtualisation ;
• des performances serveur correctes à des prix plus bas pour les clients.

Le premier processeur Graviton a atteint ces objectifs.

Graviton2 offre ensuite des performances supérieures à celles de l'architecture x86-64 : une exécution de Redis 35 % plus rapide^[8], d'Apache Cassandra 30 % plus rapide^[9] et un débit jusqu'à 117 % supérieur pour MongoDB^[10]. Outre ces performances accrues, Graviton consomme 70 % d'énergie en moins^[11], pour un prix inférieur de 20 % ^[12].

AWS Graviton Taille du cache Niveau 1 80 KB per core (48 instructions + 32 data) Niveau 2 8 MB total Architecture et classification Architecture AArch64

Extensions Neon, crc, crypto

Le premier processeur Graviton possède 16 cœurs Cortex A72 , avec une architecture ARMv8-A incluant Neon , CRC et cryptographie . Les vCPU sont des cœurs physiques dans un seul domaine NUMA , fonctionnant à 2,3 GHz. Il inclut également une accélération matérielle pour les calculs en virgule flottante , SIMD , ainsi que les algorithmes AES , SHA-1 , SHA-256 , GCM et CRC-32^[13]. Seule l'instance EC2 A1 contient encore la première version de Graviton^[14].

Graviton2 a 64 cœurs Neoverse N1 , et fonctionne dans une architecture ARMv8.2-A comprenant 2 unités Neon 128 bits, LSE, fp16 , rcpc, dotprod et crypto. Les vCPU sont des cœurs physiques dans un seul domaine NUMA , fonctionnant à 2,5 GHz^[15]. Instances EC2 avec processeur Graviton2 : M6g, M6gd, C6g, C6gd, C6gn, R6g, R6gd, T4g, X2gd, G5g, Im4gn, Is4gen, I4g ^[16]. Une ou plusieurs de ces instances sont disponibles dans 28 régions AWS.

Ce processeur possède 64 cœurs Neoverse V1 , dans une architecture ARMv8.4-A comprenant 4 unités Neon 128 bits, 2 unités SVE 256 bits, ainsi que des fonctions LSE, rng , bf16 , int8 et crypto. Organisées dans un seul domaine NUMA , toutes les vCPU correspondent à des cœurs physiques cadencés à 2,6 GHz[14]. Le Graviton3 dispose de 8 canaux mémoire DDR5-4800. Graviton3 ades performances de calcul jusqu'à 25 % supérieures à celle de Graviton 2, et des performances en virgule flottante jusqu'à deux fois plus élevées, des performances cryptographiques jusqu'à deux fois plus rapides, des performances jusqu'à trois fois supérieures pour les charges de travail d'apprentissage automatique (y compris la prise en charge de bfloat16) et une bande passante mémoire 50 % plus importante. Les instances basées sur Graviton3 consomment jusqu'à 60 % d'énergie en moins pour des performances équivalentes à celles des instances EC2 comparables.

Graviton3E est une version plus puissante de Graviton3 ^[17]. Instances EC2 avec processeur Graviton3 : C7g, M7g, R7g ; avec disque local : C7gd, M7gd, R7gd. Instances EC2 avec processeur Graviton3E : C7gn, HPC7g.

Le processeur Graviton4 possède 96 cœurs Neoverse V2 .Il fonctionne dans l'architecture ARMv9.0-A ^[18] et l'extension SVE2-crypto^[19]. Il dispose de 2 Mo de cache L2 par cœur (192 Mo au total) et de 12 canaux mémoire DDR5-5600, et prend en charge l'identification de cible de branche (BTI) d'Arm. Sekib Amazon Graviton4 est jusqu'à 40 % plus rapide pour les bases de données, 30 % plus rapide pour les applications Web et 45 % plus rapide pour les grandes applications Java que Graviton 3. Instances EC2 avec processeur Graviton4 : R8g^[20], X8g^[21], C8g^[22], M8g^[23], I8g^[24].

C'est le processeur serveur personnalisé de cinquième génération basé sur Arm, développé par Amazon Web Services Amazon EC2, annoncé en décembre 2025.

Conçu pour les charges de travail cloud générales, gourmandes en calcul et en mémoire, le Graviton5 intègre jusqu'à 192 cœurs de processeur par puce, soit la plus haute densité de cœurs disponible sur EC2 à son lancement.

Il est 25 % plus performant que la version 4, sa latence interne inter-cœurs chute de jusqu'à 33 %, et son cache L3 partagé est cinq fois plus important, ce qui permet à chaque cœur d'accéder à un cache nettement plus étendu et d'améliorer les performances des applications sensibles au cache et à la mémoire.

Le processeur utilise une technologie de fabrication de 3 nm, prend en charge des vitesses de mémoire plus élevées et offre des capacités d'E/S accrues (bande passante réseau jusqu'à 15 % supérieure et bande passante Amazon Elastic Block Store (EBS) jusqu'à 20 % supérieure en moyenne, avec une bande passante réseau jusqu'à deux fois supérieure sur les instances les plus grandes).

Les instances basées sur Graviton5 sont construites sur le système AWS Nitro, qui décharge la virtualisation et les E/S sur du matériel dédié et applique un modèle de sécurité sans accès opérateur. S'ajoute le moteur d'isolation Nitro, un composant qui fournit une isolation des charges de travail mathématiquement prouvée. Les instances Amazon EC2 utilisant Graviton5 incluent la famille M9g à usage général, tandis que les familles C9g et R9g, optimisées pour le calcul et la mémoire, seront disponibles ultérieurement.