補強多媒體處理版圖,謀局H.266編解碼新章|安謀科技發(fā)布首款顯示處理器DPU "玲瓏"D8/D6/D2 DPU和最新VPU “玲瓏”V510/V710 VPU
在當今數(shù)字時代,多媒體處理技術的重要性日益凸顯。安謀科技作為中國領先的芯片IP設計與服務提供商,近日推出了最新的"玲瓏"系列自研新品,包括首次發(fā)布的DPU(顯示處理器)和新一代VPU(視頻處理器)。
"玲瓏"D8/D6/D2 DPU作為其首次發(fā)布的顯示處理器產品系列,補強了安謀科技在多媒體處理上的版圖,而最新的 “玲瓏”V510/V710 VPU則是首款同時支持H.266編解碼的VPU,將成為未來安謀科技多媒體處理業(yè)務的重要抓手。
這些創(chuàng)新產品不僅標志著安謀科技在多媒體處理領域的重大突破,也為整個行業(yè)帶來了新的可能性。
在發(fā)布會上,安謀科技多媒體處理器研發(fā)負責人周華、安謀科技VPU高級產品經理董峰及安謀科技DPU高級產品經理柴衛(wèi)華深入探討了上述“玲瓏”自研新品的技術特點、創(chuàng)新之處以及它們對行業(yè)的潛在影響。
"玲瓏"DPU:重新定義顯示處理
隨著顯示技術的快速發(fā)展,如4K、8K和HDR,傳統(tǒng)的處理器難以滿足這些高分辨率和復雜渲染的需求。這種背景下,在多媒體市場中,顯示處理器(DPU)就顯得非常必要,主要因為它們專注于優(yōu)化圖像質量和處理速度。這也是安謀科技首次推出DPU產品系列的重要原因。
DPU能夠提供更高的亮度、更豐富的色彩和更快的響應時間,支持多層內容的疊加和復雜的圖形處理。同時,DPU還可以優(yōu)化能效,提升整體系統(tǒng)性能,使其在智能汽車、手機等多種應用場景中更具競爭力。
柴衛(wèi)華總結了當前DPU的市場需求和發(fā)展趨勢,其中包括更多、更大的屏幕:隨著智能汽車、手機、電腦等設備的發(fā)展,屏幕的數(shù)量和尺寸都在增加,尤其是在電視和汽車中控等領域,8K及更高分辨率的大屏幕越來越常見。更高質量的顯示:用戶對顯示效果的要求提升,比如更高亮度、更好的顏色和解析度。這種需求主要體現(xiàn)在高清(如8K)和HDR(寬動態(tài)范圍)技術上,帶來了更加細膩和生動的視覺體驗。AI技術和多層次顯示:由于AI的發(fā)展,應用和顯示內容也在變得更多樣化,尤其是在需要同時呈現(xiàn)多個應用時,對顯示器提出了更高的要求。數(shù)據(jù)安全性:用戶對顯示內容的數(shù)據(jù)和信息安全有更高的要求,這也是顯示器設計中需要考慮的重要方面。芯片和系統(tǒng)集成:DPU的核心是集成到SoC(系統(tǒng)級芯片)中去,而芯片的上市時間越來越短,因此IP設計需要更友好地支持整個SoC系統(tǒng)。畫質提升的兩個趨勢:一是高清化趨勢,從VGA到4K甚至8K,解析度不斷提升;二是色域的提升,通過HDR技術可以呈現(xiàn)出更豐富的色彩和更高的亮度。
而安謀科技推出的"玲瓏"D8/D6/D2 DPU是其首款本土自研的顯示處理器,針對以上的市場發(fā)展趨勢而生,幫助客戶來完成這些顯示技術上提出的新的挑戰(zhàn)。
據(jù)悉,"玲瓏"D8/D6/D2 DPU具備以下幾大優(yōu)勢:
【1 靈活可配置的架構】"玲瓏"DPU采用了高度靈活的架構設計,能夠支持從1080P到8K的廣泛分辨率范圍。這種靈活性使得單個IP能夠適應各種不同的應用場景,從消費電子到專業(yè)顯示設備都能找到其適用之處。
【2 強大的多任務圖像處理能力】
單個"玲瓏"DPU IP最多可以同時支持4個每秒4K60幀的實時顯示輸出,以及多達16層的內容輸入。高深度數(shù)據(jù)流支持SDR(標準動態(tài)范圍)和HDR(高動態(tài)范圍),能處理不同顯示格式下的圖像??梢越Y合Mali GPU進行sRGB用戶界面渲染、HDR10視頻解碼,以及HDR和SDR內容的合成。這種強大的并行處理能力為復雜的多屏顯示應用提供了堅實的基礎。
【3 先進的內存管理單元支持】
"玲瓏"DPU對Arm MMU-600和MMU-700提供了出色的支持,這意味著它能夠與最新的Arm架構無縫集成,提供更高效的內存管理和更好的系統(tǒng)性能。
據(jù)悉,安謀科技在DPU研發(fā)設計時還更多地考慮到了對系統(tǒng)的整體支持,比如AXI,APB,DPI等標準IP標準接口支持。除此外,還做了整個系統(tǒng)方面的優(yōu)化,包括內置Arm標準的幀緩沖壓縮技術AFBC緩解AI應用中的帶寬壓力;深度協(xié)同了Arm多媒體保護技術Arm TZMP (TrustZone Media Protection)技術,保證用戶信息安全和關鍵數(shù)據(jù)保護?!盁o論系統(tǒng)對帶寬的優(yōu)化、對內存的管理,還是安全需求,我們都在玲瓏DPU產品設計之初就進行系統(tǒng)考慮,客戶可以放心使用。”柴衛(wèi)華分享到。
“Display是多媒體拼圖里比較重要的一塊。Display子系統(tǒng)有了編解碼,就需要顯示,即使云端不需要顯示也需要前處理和后處理,這些都是屬于Display的功能范疇之內,本次‘玲瓏’DPU的推出使我們的多媒體產品線拼圖更加完整,能夠為客戶帶來更適用、更靈活、更完整的解決方案?!敝苋A解釋到。
"玲瓏"V510/710:開啟H.266視頻處理的新紀元
視頻技術已經滲透到各個生活和工作場景中,例如手機、無人機、安防設備、自動駕駛等。同時,在云端的應用也非常廣泛,包括直播、點播、內容展示等。視頻在現(xiàn)代社會中無處不在,是日常生活和工作的一個核心部分。其中在全球視頻市場中,直播內容占據(jù)了超過70%的份額,并且思科預測在線視頻將占互聯(lián)網(wǎng)總流量的80%以上。這突顯了視頻內容在互聯(lián)網(wǎng)時代的重要性。
隨著視頻內容需求的增加,視頻分辨率也在不斷提升,從HD到4K再到8K。更高的分辨率意味著更多的細節(jié)展示,更好的視覺體驗,但也帶來了數(shù)據(jù)量的急劇增加。因此,需要更加高效的壓縮技術來應對。
為了應對龐大的視頻數(shù)據(jù),視頻壓縮技術不斷進化。例如從H.264到H.266標準,后者在壓縮率、畫質、延遲等多個方面都有明顯提升,尤其是在低碼率下的表現(xiàn)。壓縮技術的發(fā)展使得用更少的數(shù)據(jù)量展示更多的內容成為可能。
視頻壓縮標準不僅在國際層面不斷迭代,而且互聯(lián)網(wǎng)公司(尤其是美國的內容商)也在推動相關標準的演進。當前的H.266標準相比H.265,壓縮率提高了50%,并且在高分辨率、色域、動態(tài)范圍等方面都有顯著提升。
董峰表示,“整體來說,可以看到H.266這一代標準和上一代比起來,有大幅的代際提升?!盚.266標準不僅適用于傳統(tǒng)的視頻壓縮場景,也適應了云游戲、AR/VR、低延時等新興技術和場景的需求。這使得它在多種業(yè)務場景中都有廣泛的應用?!霸谶@個層面上,H.266是一個更長期和更有技術先進性的一代標準?!?
為了謀局H.266的廣闊市場前景,開啟云邊端多媒體處理場景新紀元,安謀科技的"玲瓏"VPU系列推出了最新的V510/V710。這是國內首批同時支持H.266編碼和解碼的VPU產品;使用統(tǒng)一的核心平臺(VPU Core),通過靈活的配置適應端邊云(終端、邊緣、云計算)不同的場景需求;VPU的核數(shù)可以根據(jù)產品性能需求線性擴展,中低端產品配備1-4核,高端產品可以支持到8核,適應不同市場需求。
據(jù)悉,玲瓏V510/V710的主要優(yōu)勢包括:
【1 H.266編解碼器的首次集成】V510/V710是國內首批同時支持H.266標準編碼及解碼的視頻處理器IP。H.266(也稱為VVC)是最新的視頻編碼標準,相比H.265可以在相同畫質下將碼率再降低約50%。這一突破性集成為高效率、高質量的視頻處理開辟了新的可能。
【2 性能的顯著提升】新一代VPU將編碼器的性能翻倍,而處理器的面積卻保持不變。這種性能與面積的優(yōu)化平衡展現(xiàn)了安謀科技在芯片設計方面的卓越能力。
【3 編碼質量的持續(xù)優(yōu)化】從第一代到第三代,"玲瓏"VPU在編碼質量方面持續(xù)進步。特別是H.264的編碼質量,已經達到了x264 medium速度檔次的水平,這對于需要在有限帶寬內傳輸高質量視頻的應用來說極為重要。
據(jù)周華透露,"玲瓏"VPU中所采用的創(chuàng)新的融合編解碼架構,在encoder中包含了decoder的功能,而decoder又是encoder的一部分。這種設計不僅減少了IP的供應面積,還提高了整體效率。
“玲瓏”VPU能夠實現(xiàn)內部pipeline的復用,這是因為其架構中采用MCU控制方式而非純硬件控制,以應對編碼和解碼模式下數(shù)據(jù)流控制的差異。此外在架構層面進行任務的條帶級劃分,從而實現(xiàn)多核并行和性能的線性提升。
特別值得一提的是在AI場景優(yōu)化方面,"玲瓏"VPU集成了YUV2RGB的后處理,能夠直接輸出RGB數(shù)據(jù),減少了內存讀寫次數(shù)。并且在全1080P場景下,可以減少系統(tǒng)功耗,提升SoC級的整體性能。在AI推理場景中,通過減少格式轉換處理,顯著降低了帶寬需求。
對于實際的轉碼場景而言,全新的“玲瓏”V510/710 VPU給客戶帶來了更多實際體驗升級?!皩τ诰幋a器和解碼器來說,在整個業(yè)務層面上是需要一些動態(tài)分配能力?!岘嚒疺PU的這種編解碼融合架構,能夠讓大家在業(yè)務層面上更靈活地配置,按需去進行產品的差異化配置和管理?!倍宸窒淼?,“因為是一個可編程的架構,所以它更靈活,這也體現(xiàn)在包括控制力度等方面。我們之前也給一些云游戲的廠商和場景做一些低延時的解決方案,也都是直接通過固件升級的方式來實現(xiàn)的?!?
八面“玲瓏”,加速全場景復雜的多媒體處理應用
安謀科技的“玲瓏”多媒體自研產品線憑借與Arm生態(tài)的深度融合、低CPU占用、面積競爭力、靈活的可配置性和強大的團隊實力,構建了面向未來的高效、多功能的多媒體解決方案,能夠全面滿足客戶的多樣化需求。
首先,產品深度融入了Arm的技術生態(tài)系統(tǒng),充分支持Arm架構并與其緊密協(xié)同。例如,對Arm MMU、AFBC和TrustZone的支持,使得“玲瓏”產品能夠無縫兼容Arm的技術,確保與Arm的整體生態(tài)高度融合。通過這種整合,產品不僅兼具高效性,還能夠減少對主CPU的依賴,大幅降低CPU資源的占用。這一點尤為重要,特別是在云端應用中,海量視頻流處理需要高效的解碼和編碼能力。相較于手機只能處理有限的視頻任務,云端往往需要同時處理126路解碼、32路編碼等復雜任務,而“玲瓏”多媒體IP占用CPU資源極少,能夠將寶貴的計算資源留給AI或其他關鍵IP應用,這對客戶來說是極大的優(yōu)勢。
其次,在芯片面積方面,“玲瓏”產品也具備強大的競爭力。多媒體IP的單核面積極為精簡,尤其在監(jiān)控行業(yè)這樣的價格敏感市場,面積的微小減少都能帶來顯著的成本優(yōu)勢。通過更有效的晶圓利用率,客戶能夠降低制造成本,這也是“玲瓏”在成本控制方面的突出優(yōu)勢。
再次,產品的高度可配置性為“玲瓏”多媒體IP帶來了極大的靈活性。其IP核和pipeline都支持靈活配置,同時也可以根據(jù)客戶的需求進行深度定制。面對來自多個行業(yè)、多個場景的客戶需求,“玲瓏”能夠快速響應,提供量身定制的解決方案,確保每個客戶的特定需求都得到滿足。即便面對復雜且多樣的市場需求,這種靈活性使得“玲瓏”產品在實際應用中游刃有余。
周華表示,此次發(fā)布的時間點非常關鍵,“因為這是安謀科技本土自研的首款DPU產品發(fā)布,而且新一代VPU也新增了H.266的encoder,可能很多架構有H.266的decoder,但新一代VPU是國內首批支持H.266的encoder,希望這能成為我們的抓手,未來在客戶產品布局上會發(fā)揮更大的作用。”