【环球网科技报道 记者 郑湘琪】数字时代，超高清视频正与5G、AI、VR等新一代信息技术加速深度融合，为智慧家居、智能汽车、工业安防等领域催生大量新应用、新场景。
中国电子信息产业发展研究院发布的数据显示，截至2022年年底，我国超高清视频产业规模约3万亿元，预计到2025年中国超高清视频产业规模将突破7万亿元。
随着数字多媒体市场迈入“快车道”，多媒体处理器在“端、边、云”等各类场景需要满足哪些新需求？针对视频编解码、显示等环节的最新发展趋势，芯片厂商应如何布局调整？近日，记者与安谋科技相关负责人进行了交流。
“玲珑”VPU迭代：应对超高清编解码挑战
在安谋科技VPU高级产品经理董峰看来，从手机等终端领域到直播等云端领域，海量的多媒体数据正在袭来。而从HD到4K，再到8K，更高的分辨率同样带来了数据的指数级增长。
在视频的传输与存储过程中，如何用同样甚至更小的数据量展示更多的画面细节？视频压缩技术成为一把“密钥”。业界最新的国际视频编码标准是H.266，相较于上一代标准H.265，新标准能在同等清晰度下节省约50%的数据流量。基于此，H.266能够大幅提高4K和8K超高清视频的压缩效率，从而显著降低高清视频的传输和存储成本。
董峰进一步表示，安谋科技刚刚发布的“玲珑”V510/V710 VPU正是国内首批同时支持H.266标准编码及解码的VPU（视频处理器），其单核的编解码性能可达每秒4K60帧。而面向“端、边、云”不同场景下AI大模型训练等各异需求，“玲珑”V510/V710 VPU采用多核多格式编解码融合的可编程处理架构，可在大幅节省存储空间及带宽成本的同时，按需提供1-4核、4-8核等多种差异化配置，帮助客户实现灵活部署。
从代际提升来看，与前代“玲珑”V6/V8 VPU相比，新一代“玲珑”V510/V710 VPU主要在三大维度实现升维。其一是将H.264和H.265的编码性能翻倍；其二是针对H.266实现编码质量30%的提升；其三是相较于X265的veryslow档次实现编码质量20%的提升。
谈到对编码质量提升比例的考量，董峰告诉记者，“任何提升都是有成本的，据我们整体技术评估，如果要实现50%的质量提升，面积需要增加10倍。而从IP的角度，我们希望能够赋能更多的客户，整个架构以一个基础平台为根基，去适应不同的场景。基于此，经过我们的评估，做到20%的面积收益是最好的，整体上我们会以这些层面的考量为基础来做相应的优化，以实现系统性能、功耗和面积的平衡。”
“玲珑”DPU首秀：灵活满足多元显示需求
除了传输与存储，显示也是视频图像处理的重要一环。超高清、超大屏、跨屏联动、多屏异显……安谋科技DPU高级产品经理柴卫华认为，当前多媒体显示呈现一系列全新趋势，对于芯片厂商而言，不仅要根据多样化市场需求提供实时处理、画质增强、数据安全等关键能力，还应从IP设计角度考虑如何更友好地支撑整个SoC系统，以适应芯片上市时间越来越短的节奏。
作为安谋科技本土自研的首款DPU（显示处理器），近日发布的“玲珑”D8/D6/D2 DPU是如何兼具上述特性的？一方面，其可以覆盖性能要求从高到低的全场景，比如“玲珑”D8面向性能需求较高的场景，单核性能可达每秒8K60帧，在多屏联动场景下单IP还支持多达4路每秒4K60帧的实时显示输出。
另一方面，柴卫华表示，“‘玲珑’DPU的产品架构基于标准化、模块化设计，可以按需灵活编程与配置。这带来的好处是，其可以通过配置化、软件的调度，让硬件同时并行工作，以达到最高性能。除了架构，在设计的时候“玲珑”DPU团队也考虑了各类场景的丰富应用，最多可支持16层的内容输入，有效促进系统资源的利用和管理。”
而在系统支持维度，“玲珑”D8/D6/D2 DPU与Arm架构深度协同，内置AFBC帧压缩和解压缩模块，能在确保整体系统方案的高性能和高画质的前提下，更大限度节省带宽及功耗。新品还集成Arm MMU-600/700中的TBU模块，能针对各类显示场景进行专门优化，进一步降低系统访问延时。为保护用户关键显示数据，“玲珑”DPU同样支持Arm TZMP架构，实现了软硬一体化设计，可满足用户对银行水印等更高级模式的需求。
“无论是系统对带宽优化、内存管理，还是安全方面的需求，我们都在产品设计之初就进行统筹考虑。”柴卫华谈到，“玲珑”D8/D6/D2 DPU凭借灵活扩展、高效低延时、低系统宽带及高数据安全等特点，可为汽车座舱、手机、PC、平板电脑、电视、可穿戴设备等智能终端提供超高画质显示体验，充分满足智能应用场景的多元化显示需求。
扎根本土：夯实半导体产业技术底座
随着智能化终端的日益普及与各类场景应用的爆发式增长，用户对多媒体的需求也愈发碎片化。安谋科技多媒体处理器研发负责人周华坦言，除了标准IP之外，有很多客户还有自己的想法，想加入一些自己的东西，在共性的基础上产生一些差异化。因此“玲珑”多媒体产品DPU和VPU并不针对某一个单一市场，安谋科技希望产品尽可能覆盖所有的细分市场，构建兼具标准化和灵活性的产品，如此一来，IP才能发挥最大的价值。
“所以‘玲珑’多媒体产品基本上对AIoT场景、汽车场景、Client移动终端场景和云基础设施场景等主流市场，以及AI、智能汽车等新兴应用均有覆盖，基本上我们是有一个主线在走，但主线上会分出来不同的分支，对不同的客户实现不同的定制。我们还会进行一些扩展，通过开放接口将一些独特的元素集成进系统，从而满足国内市场客户对多媒体处理器各个方面的需求。”周华说。
事实上，此次“玲珑”VPU和DPU新品的发布，也为安谋科技自研业务产品矩阵补上一块重要拼图。加上此前发布的“周易”NPU、“星辰”CPU、“山海”SPU，这一系列本土自研的处理器共同为国内半导体产业技术革新与商业化落地按下“加速键”。数据显示，安谋科技自研业务已授权逾220家本土厂商，相关芯片累计出货量破5亿颗，为推动国内半导体产业提质升级注入强劲动力。
值得一提的是，今年7月，安谋科技还创新引入“Arm技术授权订阅”模式，着力为本土芯片设计厂商提供兼具实用、灵活和领先性的解决方案“全家桶”。基于“全球标准，本土创新”，安谋科技也进一步连接了中国市场与Arm全球生态，帮助本土厂商把握智算产业全新机遇。
据周华介绍，未来安谋科技将持续扎根本土市场，强化“玲珑”产品线多媒体技术栈。通过整合尖端的AI处理单元，“玲珑”产品线有望在AI手机、AI PC、智能汽车及数据中心等领域，发挥更高阶且高效的智能影像处理能力。