2021年4月，谷歌公布了自研的Argos VCU（VCU是谷歌的称法）。Argos有10个用于处置视频的内核，这些内核放置在一个相当大的散热器下，每块板上放置两个芯片。谷歌宣称它可以将计较效力进步20到33倍，以往处置4K视频要几天，现在只需数小时就行。Argos的研发成功替换了多达数万万颗英特尔CPU，仅CPU就节省跨越200亿群众币的资金投入范围。在构建这个芯片的进程中，谷歌甚至缔造了他们自己的EDA工具，叫做Taffel。

谷歌Argos VCU

我们正在进入一个音视频兴旺成长时代，表示为视频用户数激增、视频发生量庞大，视频越来越难以被紧缩和处置。从2003年成长至今，有很多分歧的视频标准和编解码器（以下图所示），假如编解码器在紧缩视频时的效力越高，那末终极的文件尺寸更小，流更小。

图源：谷歌在Hot Chips 33 上的演讲内容

谷歌的Argos芯片能助力其利用VP9的视频编码器，相比前一代H.264，其视频紧缩效力进步了40%。VP9是一种更复杂的视频编解码器，它答应视频文件变得更小并连结不异的图片质量，它还可以存储不异巨细但质量更高的视频。VP9答应Google节省大量带宽，这些带宽经过他们的内容托付收集从数据中心流出给消耗者，这反过来又大大下降了他们的本钱。AV1是更高级此外视频编码方式，将比VP9再进步30%-40%。更高级此外紧缩凡是需要更多的计较。

按照SemiAnalysis的消息来历，下一代Argos已经在开辟中。它将可以实现在CPU或GPU 上难以支持的 AV1 格式，将实现进一步的存储和带宽节省。此外，他们还计划起头在新芯片上增加机械进修推理硬件。最初，他们还将在附加卡自己上增加收集，以进步效力并削减与主机 CPU 的通讯。这将答应他们自动天生视频字幕，检查能否违反办事条目，甚至答应在 YouTube 和 Google 照片上启用视频搜索。

今年6月份，腾讯云颁发了《腾讯的芯事》，从中我们领会到，腾讯自研的视频转码芯片——“沧海”，已于2022年3月5日流片返来，并点亮。这是腾讯的第三款芯片，也是完全自立研发的第一款芯片。腾讯的沧海小分队的方针就是要做一款业界最强的视频转码芯片，把紧缩率发挥到极致。沧海芯片采用12nm工艺，实现了以更小的数据量、更小的带宽供给不异质量的视频，紧缩率相比行业最好表示进步了30%以上。

腾讯沧海点亮

字节跳动造芯近来再次掀起一波关注飞腾。据领会，字节跳动从三年前起头做视频编解码硬件研发，客岁下半年起头组建SoC团队，年头FPGA上线。7月20日，字节跳动副总裁杨震原在“2022火山引擎原动力大会”上接管媒体采访时确认，字节跳动正在展开自研芯片，首要用于本身视频保举营业。研发团队将为字节跳动大范围视频保举办事公用处景定制硬件优化，如视频编解码、云端推理加速等，以期提升性能，下降本钱。

除了字节之外，另一个国内视频巨头快手也在相关视频芯片产物上有结构。据笔者领会，他们的相关芯片已经会片，也许应当能看到更多的信息表露。

此外，Facebook母公司Meta也正在追求“控制关键技术并削减对现有芯片供给商的依靠”。据悉，其也正在开辟定制办事器芯片，其中一款AI推理芯片首要用于保举算法等；另一款则首要停止视频转码使命，以进步Facebook用户旁观录制和直播视频的质量。而且Facebook还聘请了一位来自英特尔的资深收集芯片工程师Jon Dama来带领这家互联网巨头的根本设备硬件工程组的芯片设想工作。

当下，随着互联网内容的不竭更新迭代，视频流媒体已起头取代笔墨、图片等形式，直播、点播、短视频等视频利用正在“腐蚀”每个年龄阶段的人，视频流媒体约攻占互联网80%的流量，如国外的Youtube，国内的抖音、快手等短视频。收集已经在内容上走向去中心化的线路，用户每分钟向Youtube上传跨越700小时的YouTube视频，抖音、快手以及腾讯微视频等亦是如此。消耗者更多的是将时候花在了用户天生的内容上。

在这个进程中要做的工作越来越复杂，视频的分辨率、质量和带宽消耗等间接决议了用户的粘性。抖音这几年来是短视频范畴的赢家之一，很大一个缘由在于其能对每小我停止定制化的推送，背后有着强大的保举机制。用户对超高清视频（4K/8K）的追求越来越高，但也带来了更高的编解码算力需求和CDN带宽本钱。

多年来，英特尔的CPU+软件的视频解码/编码计划一向主导着流媒体市场，可是随着视频流媒体对高质量视频的需求不竭增加，CPU将不再具有经济代价，而且会消耗太多的能耗和空间。GPU虽然有稍微更好的TCO（总具有本钱），但弱点是较低的操纵率和较低的工作负载灵活性。利用GPU对于某些利用法式来说，运转驱动法式栈是一件复杂而紊乱的工作，各类版本的Linux或Windows都不能一般工作，这类软件题目障碍了英特尔、英伟达等GPU计划的成长，比如英特尔被取消的Xe HP tile GPU架构。英特尔的Xe-HP计较GPU是该公司多年来启动的第一款高性能自力GPU，也是英特尔向公众展现的第一款自力Xe GPU。

英特尔的Xe-HP计较GPU

明显，CPU和GPU都已经不合适处置巨量的视频营业，是以VPU这类公用的视频处置芯片应运而生。在某种意义上，VPU比其他编码方式更灵活。

图源：Semianalysis

VPU是连系AI技术专门面向视频场景优化设想的视频加速器，内置视频编码加速公勤奋用模块，具有高性能、低功耗、低延时等特征，能为视频行业利用带来高效能的加速计较。

图源：Semianalysis

一般来说，ASIC需要在它们的方针工作负载中供给高一个数目级的更好的才能才能被行业认可。而据SemiAnalysis对国产VPU芯片草创企业镕铭微电子（NETINT）的分析，相比于CPU和GPU，VPU的密度和功耗是CPU和GPU没法相比的。下图是利用HEVC编解码器，镕铭微电子的VPU碾压英伟达的上一代T4（有更新的基于安培GPU)和英特尔的Skylake/Cascade Lake办事器。其设想的Codensity系列VPU芯片已经在中国跨越90%的一线互联网和视频内容客户中获得大范围摆设，并在大量外洋客户如微软、IBM等企业中获得了普遍利用，他们还面向全球推出天下第一款支持AV1编码才能的芯片级处理计划。

镕铭微电子VPU产物

（图源：镕铭微电子）

别的，据相关报道，一家名为出现科技的公司在这方面也有结构。该公司暗示供给的Seirios视频编解码加速处理计划，焦点的ASIC视频编解码芯片是由出现科技研发团队自立研发的先辈制程芯片，经过将其安装在履行编码和转码的视频处购置事器上，可以在不改变办事器设置的情况下提升处置性能。减轻数据中心办事器的多媒体处置负担，下降整体功耗和本钱。

从谷歌自研VPU所获得的益处，我们也可以看出为何互联网厂商纷纷发力VPU这颗芯片：一方面，互联网是最讲求TCO（总具有本钱）的地方，利用VPU将大大削减对CPU的利用量；另一方面，可以按照自己的需求，打造更低的功耗和更快的芯片，这也将增强他们的计谋上风。还有一个有益条件是，他们这些互联网厂商都有自己的视频产物，丰富的多媒体利用处景，以及云覆盖的众多直播互动头部客户，将为他们的研发供给得天独厚的分析和考证条件。再者，互联网巨头对这个赛道的看好，足以见得VPU这个市场的广漠远景。