Graviton と Nitro と私

JAWS-UG横浜 #92 AWS re:Invent 2025 re:Cap Compute
https://jawsug-yokohama.connpass.com/event/378266/

Nitro Isolation Engine について深堀りしてみました。

Transcript

1. Graviton と Nitro と私 クラスメソッド株式会社 大栗宗 JAWS-UG横浜 #92 AWS re:Invent 2025 re:Cap Compute
2. 2 自己紹介 大栗　宗（@maroon1st） クラスメソッド株式会社所属 日系SIer → クラスメソッド → 某外資 → クラスメソッド (2回目) 最近クラウド二刀流？エンジニアをやってます • Google Cloud, AWS, Cloudflare, etc ◦ Google Cloud Partner Top Engineer 2023, 2024, 2025, 2026 ◦ Google Cloud Partner All Certification Holders 2025
3. 宇宙一早い re:Cap で ハワイのつかみはやったので 入れません。
5. L2 Cache L2 Cache L2 Cache L1 Cache L1 Cache L1 Cache Core Core Core L1 Cache L1 Cache L1 Cache L3 Cache ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
6. Graviton3 L2 キャッシュのミスがパフォーマンスへ影響 L2 Cache L2 Cache L2 Cache L1 Cache L1 Cache L1 Cache Core Core Core L1 Cache L1 Cache L1 Cache L3 Cache ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
7. Graviton4 L2 キャッシュをコア当たり 1MB から 2MB へ倍増 L2 Cache L2 Cache L2 Cache L1 Cache L1 Cache L1 Cache Core Core Core L1 Cache L1 Cache L1 Cache ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ L2 Cache L1 Cache Core L1 Cache L3 Cache
8. Graviton4 L2 Cache コア当たりの L3が減少してキャッシュミス L2 Cache L2 Cache L1 Cache L1 Cache L1 Cache Core Core Core L1 Cache L1 Cache L1 Cache ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ L2 Cache L1 Cache Core L1 Cache L3 Cache
9. Graviton4 CPU 間をコヒーレントリンクで接続 CPU Core Core Core Core Core Core Core Core Core CPU Core Core Core Core Core Core Core Core Core COHERENT LINK
10. Graviton5 • 前世代よりパフォーマンスが最大 25％ 向上 • チップ当たり 192 コア • L3 キャッシュが 5 倍（コア当たり 2.6 倍） • 最新の3nmテクノロジー
11. Graviton5 セキュリティ面 • Nitro Isolation Engine の導入
12. Nitro Isolation Engine
13. Nitro System EC2 向けの統合仮想化基盤 • ネットワーク、 I/O、セキュリティ、ハイパーバイザーなど をハードウェア実装している。 Nitro Isolation Engine • ハイパーバイザーの下で、仮想マシン間の隔離を担当 している専用エンジン
14. Nitro Isolation Engine の特徴 • 区画化 ◦ 顧客のEC2インスタンスを分離するために必要なNitro ハイ パーバイザーの重要な機能を区画化 • 形式検証 ◦ 顧客ワークロードの分離を数学的に保証するため、最初第 一級の考慮事項として自動推論を採用 • 透明性 ◦ 顧客が実装と証明を評価できるよう、Nitro Isolation Engine へのアクセスを提供
15. 形式検証 テストケースが多すぎて実施不能。なので証明。
16. Nitro ハイパーバイザー 様々な機能が必要だが、隔離のための機能は一部
20. Arm CCA Arm CCA（Arm Confidential Compute Architecture）という機 能があり、機密データを OS やハイパーバイザーから隔離 して保護できる。ソフトウェアコンポーネントとして RMM が ある。 RMM を使用すると、このコードを信用する必要があり、数 学的な証明ができない。そのため AWS は独自実装を行っ た？
21. x86 はどうなる？ Nitro Isolation Engine は ARM プロセッサが前提。 x86 版 Nitro Isolation Engine は出るのだろうか？ Intel TDX / AMD SEV-SNP で（Arm CCA と同様に）隔離でき るが、ブラックボックスであり検証不可能であるため信頼 の起点をハンドリングできない。 x86 版で独自に実装するかもしれない？