騰訊自研芯片“滄?！弊钚逻M(jìn)展：斬獲8項全球第一，已量產(chǎn)投用數萬(wàn)片

近日，騰訊對外披露了其自研編解碼芯片“滄?！钡淖钚逻M(jìn)展。在莫斯科國立大學(xué)舉辦的MSU硬件視頻編碼比賽中，騰訊“滄?！毙酒鼣埩怂鶇⒓拥膬蓚€(gè)賽道8項評分的全部第一。據了解，滄海芯片已在業(yè)務(wù)場(chǎng)景中投用數萬(wàn)片，服務(wù)騰訊自研業(yè)務(wù)及公有云客戶(hù)。

△MSU硬件視頻編碼比賽部分成績(jì)

具體來(lái)看，在SSIM (結構相似性)、PSNR(峰值信噪比)和VMAF(視頻多方法評估融合) 等多項評價(jià)指標省，滄海芯片大幅領(lǐng)先行業(yè)GPU等標品硬件。

據了解，MSU是視頻壓縮領(lǐng)域最具影響力的頂級賽事，迄今已連續舉辦了十七屆，吸引了包括亞馬遜、英偉達、英特爾、字節、快手、阿里和騰訊在內的國內外知名企業(yè)參與。

2021年11月，騰訊在數字生態(tài)大會(huì )上公開(kāi)發(fā)布了自主研制的三款芯片：AI 推理芯片“紫霄”、視頻轉碼芯片“滄?！焙椭悄芫W(wǎng)卡芯片“玄靈”。其中，滄海定位視頻轉碼芯片，具備靈活的多核擴展架構、高性能編碼流水線(xiàn)、層級化內存布局，優(yōu)點(diǎn)為超前的軟件編碼器碼率控制技術(shù)、高精度運動(dòng)搜索、全功率失真優(yōu)化、高效自適應量化，壓縮率相比業(yè)界提升 30%以上。

據悉，早在2019年初，騰訊蓬萊實(shí)驗室、香農實(shí)驗室聯(lián)合啟動(dòng)了編解碼芯片”滄?！把邪l(fā)。對硬件編解碼的算法、架構和工程進(jìn)行深度攻關(guān)，向高畫(huà)質(zhì)、低延遲、低成本的“不可能三角”發(fā)起挑戰。

基于自身在底層軟硬件架構和音視頻領(lǐng)域的多年積累，研發(fā)團隊對每個(gè)模塊的計算任務(wù)都作了并行拆解。通過(guò)分配不同的計算單元，從而疊加大量處理任務(wù)；為滄海芯片內置視頻編碼加速專(zhuān)用功能模塊，讓流水控制邏輯更純粹，減少重復計算和分支判斷，帶來(lái)更低的功耗和成本。

滄海芯片的編碼器設計中完整實(shí)現了高精度運動(dòng)搜索、全率失真優(yōu)化、高效自適應量化等所有主流編碼工具，并融合騰訊云軟件編碼器碼率控制等方面的領(lǐng)先技術(shù)，壓縮率高于市面標品35%以上。

在硬件架構上，通過(guò)將視頻預分析計算單元進(jìn)一步卸載到硬件中，滄海芯片大幅減少了高密度轉碼場(chǎng)景下任務(wù)對CPU性能的依賴(lài)，將轉碼性能提升到更強。通過(guò)靈活的多核擴展架構、高性能編碼流水線(xiàn)、層級化Memory布局，滄海芯片能滿(mǎn)足高吞吐、低時(shí)延和實(shí)時(shí)性要求。

根據MSU實(shí)測數據顯示，從各項指標看，在同碼率下，相較于業(yè)界GPU等標品硬件，滄海能大幅改善畫(huà)面質(zhì)量；在120fps的高幀率檔位上，同等質(zhì)量下，滄海比行業(yè)領(lǐng)先水平進(jìn)一步節省10%以上的碼率。另外，滄海芯片的單幀1080p的編碼耗時(shí)僅4毫秒，吞吐性能幾乎不受到編碼參數、視頻類(lèi)型的影響。

資料顯示，滄海芯片在去年3月已順利“點(diǎn)亮”，目前已經(jīng)量產(chǎn)并投用數萬(wàn)片，在云游戲、直點(diǎn)播等場(chǎng)景中，面向騰訊自研業(yè)務(wù)和公有云客戶(hù)提供服務(wù)。

在直播平臺中，觀(guān)看人數小于200人的中長(cháng)尾直播是主體，滄海芯片能幫助節省大量計算成本；在4K/8K超高清、高幀率場(chǎng)景中，相對軟件編碼，滄海芯片能實(shí)現低延時(shí)的高質(zhì)量轉碼。

騰訊豐富的多媒體應用場(chǎng)景，提供了充分的分析和驗證條件，讓滄海芯片迭代出更有針對性的場(chǎng)景解決方案。

例如，針對云游戲場(chǎng)景，滄海芯片的瑤池板卡，可以靈活配比不同廠(chǎng)商GPU。針對視頻轉碼場(chǎng)景，滄海芯片提供單機1024 路的高密轉碼能力，將轉碼成本降至最低。

軟硬件的聯(lián)合調優(yōu)，也為騰訊云媒體處理（MPS）帶來(lái)了領(lǐng)先的產(chǎn)品優(yōu)勢?，F在，騰訊云能提供音畫(huà)質(zhì)增強、云原生錄制、實(shí)時(shí)特效渲染、智能編輯、內容分析理解等服務(wù)，為用戶(hù)提供更低成本、更低延時(shí)、更極致壓縮的處理效果。