补强多媒体处理版图，谋局H.266编解码新章｜安谋科技发布首款显示处理器DPU "玲珑"D8/D6/D2 DPU和最新VPU “玲珑”V510/V710 VPU

时间：2024-09-26 18:49:26

关键字：多媒体处理 H.266 编解码安谋科技显示处理器玲珑D8 VPU 玲珑V510 玲珑V710

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[导读]在当今数字时代，多媒体处理技术的重要性日益凸显。安谋科技作为中国领先的芯片IP设计与服务提供商，近日推出了最新的"玲珑"系列自研新品，包括首次发布的DPU（显示处理器）和新一代VPU（视频处理器）。

在当今数字时代，多媒体处理技术的重要性日益凸显。安谋科技作为中国领先的芯片IP设计与服务提供商，近日推出了最新的"玲珑"系列自研新品，包括首次发布的DPU（显示处理器）和新一代VPU（视频处理器）。

"玲珑"D8/D6/D2 DPU作为其首次发布的显示处理器产品系列，补强了安谋科技在多媒体处理上的版图，而最新的 “玲珑”V510/V710 VPU则是首款同时支持H.266编解码的VPU，将成为未来安谋科技多媒体处理业务的重要抓手。

这些创新产品不仅标志着安谋科技在多媒体处理领域的重大突破，也为整个行业带来了新的可能性。

在发布会上，安谋科技多媒体处理器研发负责人周华、安谋科技VPU高级产品经理董峰及安谋科技DPU高级产品经理柴卫华深入探讨了上述“玲珑”自研新品的技术特点、创新之处以及它们对行业的潜在影响。

"玲珑"DPU：重新定义显示处理

随着显示技术的快速发展，如4K、8K和HDR，传统的处理器难以满足这些高分辨率和复杂渲染的需求。这种背景下，在多媒体市场中，显示处理器（DPU）就显得非常必要，主要因为它们专注于优化图像质量和处理速度。这也是安谋科技首次推出DPU产品系列的重要原因。

DPU能够提供更高的亮度、更丰富的色彩和更快的响应时间，支持多层内容的叠加和复杂的图形处理。同时，DPU还可以优化能效，提升整体系统性能，使其在智能汽车、手机等多种应用场景中更具竞争力。

柴卫华总结了当前DPU的市场需求和发展趋势，其中包括更多、更大的屏幕：随着智能汽车、手机、电脑等设备的发展，屏幕的数量和尺寸都在增加，尤其是在电视和汽车中控等领域，8K及更高分辨率的大屏幕越来越常见。更高质量的显示：用户对显示效果的要求提升，比如更高亮度、更好的颜色和解析度。这种需求主要体现在高清（如8K）和HDR（宽动态范围）技术上，带来了更加细腻和生动的视觉体验。AI技术和多层次显示：由于AI的发展，应用和显示内容也在变得更多样化，尤其是在需要同时呈现多个应用时，对显示器提出了更高的要求。数据安全性：用户对显示内容的数据和信息安全有更高的要求，这也是显示器设计中需要考虑的重要方面。芯片和系统集成：DPU的核心是集成到SoC（系统级芯片）中去，而芯片的上市时间越来越短，因此IP设计需要更友好地支持整个SoC系统。画质提升的两个趋势：一是高清化趋势，从VGA到4K甚至8K，解析度不断提升；二是色域的提升，通过HDR技术可以呈现出更丰富的色彩和更高的亮度。

而安谋科技推出的"玲珑"D8/D6/D2 DPU是其首款本土自研的显示处理器，针对以上的市场发展趋势而生，帮助客户来完成这些显示技术上提出的新的挑战。

据悉，"玲珑"D8/D6/D2 DPU具备以下几大优势：

【1 灵活可配置的架构】"玲珑"DPU采用了高度灵活的架构设计，能够支持从1080P到8K的广泛分辨率范围。这种灵活性使得单个IP能够适应各种不同的应用场景，从消费电子到专业显示设备都能找到其适用之处。

【2 强大的多任务图像处理能力】

单个"玲珑"DPU IP最多可以同时支持4个每秒4K60帧的实时显示输出，以及多达16层的内容输入。高深度数据流支持SDR（标准动态范围）和HDR（高动态范围），能处理不同显示格式下的图像。可以结合Mali GPU进行sRGB用户界面渲染、HDR10视频解码，以及HDR和SDR内容的合成。这种强大的并行处理能力为复杂的多屏显示应用提供了坚实的基础。

【3 先进的内存管理单元支持】

"玲珑"DPU对Arm MMU-600和MMU-700提供了出色的支持，这意味着它能够与最新的Arm架构无缝集成，提供更高效的内存管理和更好的系统性能。

据悉，安谋科技在DPU研发设计时还更多地考虑到了对系统的整体支持，比如AXI，APB，DPI等标准IP标准接口支持。除此外，还做了整个系统方面的优化，包括内置Arm标准的帧缓冲压缩技术AFBC缓解AI应用中的带宽压力；深度协同了Arm多媒体保护技术Arm TZMP (TrustZone Media Protection)技术，保证用户信息安全和关键数据保护。“无论系统对带宽的优化、对内存的管理，还是安全需求，我们都在玲珑DPU产品设计之初就进行系统考虑，客户可以放心使用。”柴卫华分享到。

“Display是多媒体拼图里比较重要的一块。Display子系统有了编解码，就需要显示，即使云端不需要显示也需要前处理和后处理，这些都是属于Display的功能范畴之内，本次‘玲珑’DPU的推出使我们的多媒体产品线拼图更加完整，能够为客户带来更适用、更灵活、更完整的解决方案。”周华解释到。

"玲珑"V510/710：开启H.266视频处理的新纪元

视频技术已经渗透到各个生活和工作场景中，例如手机、无人机、安防设备、自动驾驶等。同时，在云端的应用也非常广泛，包括直播、点播、内容展示等。视频在现代社会中无处不在，是日常生活和工作的一个核心部分。其中在全球视频市场中，直播内容占据了超过70%的份额，并且思科预测在线视频将占互联网总流量的80%以上。这突显了视频内容在互联网时代的重要性。

随着视频内容需求的增加，视频分辨率也在不断提升，从HD到4K再到8K。更高的分辨率意味着更多的细节展示，更好的视觉体验，但也带来了数据量的急剧增加。因此，需要更加高效的压缩技术来应对。

为了应对庞大的视频数据，视频压缩技术不断进化。例如从H.264到H.266标准，后者在压缩率、画质、延迟等多个方面都有明显提升，尤其是在低码率下的表现。压缩技术的发展使得用更少的数据量展示更多的内容成为可能。

视频压缩标准不仅在国际层面不断迭代，而且互联网公司（尤其是美国的内容商）也在推动相关标准的演进。当前的H.266标准相比H.265，压缩率提高了50%，并且在高分辨率、色域、动态范围等方面都有显著提升。

董峰表示，“整体来说，可以看到H.266这一代标准和上一代比起来，有大幅的代际提升。”H.266标准不仅适用于传统的视频压缩场景，也适应了云游戏、AR/VR、低延时等新兴技术和场景的需求。这使得它在多种业务场景中都有广泛的应用。“在这个层面上，H.266是一个更长期和更有技术先进性的一代标准。”

为了谋局H.266的广阔市场前景，开启云边端多媒体处理场景新纪元，安谋科技的"玲珑"VPU系列推出了最新的V510/V710。这是国内首批同时支持H.266编码和解码的VPU产品；使用统一的核心平台（VPU Core），通过灵活的配置适应端边云（终端、边缘、云计算）不同的场景需求；VPU的核数可以根据产品性能需求线性扩展，中低端产品配备1-4核，高端产品可以支持到8核，适应不同市场需求。

据悉，玲珑V510/V710的主要优势包括：

【1 H.266编解码器的首次集成】V510/V710是国内首批同时支持H.266标准编码及解码的视频处理器IP。H.266（也称为VVC）是最新的视频编码标准，相比H.265可以在相同画质下将码率再降低约50%。这一突破性集成为高效率、高质量的视频处理开辟了新的可能。

【2 性能的显著提升】新一代VPU将编码器的性能翻倍，而处理器的面积却保持不变。这种性能与面积的优化平衡展现了安谋科技在芯片设计方面的卓越能力。

【3 编码质量的持续优化】从第一代到第三代，"玲珑"VPU在编码质量方面持续进步。特别是H.264的编码质量，已经达到了x264 medium速度档次的水平，这对于需要在有限带宽内传输高质量视频的应用来说极为重要。

据周华透露，"玲珑"VPU中所采用的创新的融合编解码架构，在encoder中包含了decoder的功能，而decoder又是encoder的一部分。这种设计不仅减少了IP的供应面积，还提高了整体效率。

“玲珑”VPU能够实现内部pipeline的复用，这是因为其架构中采用MCU控制方式而非纯硬件控制，以应对编码和解码模式下数据流控制的差异。此外在架构层面进行任务的条带级划分，从而实现多核并行和性能的线性提升。

特别值得一提的是在AI场景优化方面，"玲珑"VPU集成了YUV2RGB的后处理，能够直接输出RGB数据，减少了内存读写次数。并且在全1080P场景下，可以减少系统功耗，提升SoC级的整体性能。在AI推理场景中，通过减少格式转换处理，显著降低了带宽需求。

对于实际的转码场景而言，全新的“玲珑”V510/710 VPU给客户带来了更多实际体验升级。“对于编码器和解码器来说，在整个业务层面上是需要一些动态分配能力。‘玲珑’VPU的这种编解码融合架构，能够让大家在业务层面上更灵活地配置，按需去进行产品的差异化配置和管理。”董峰分享到，“因为是一个可编程的架构，所以它更灵活，这也体现在包括控制力度等方面。我们之前也给一些云游戏的厂商和场景做一些低延时的解决方案，也都是直接通过固件升级的方式来实现的。”

八面“玲珑”，加速全场景复杂的多媒体处理应用

安谋科技的“玲珑”多媒体自研产品线凭借与Arm生态的深度融合、低CPU占用、面积竞争力、灵活的可配置性和强大的团队实力，构建了面向未来的高效、多功能的多媒体解决方案，能够全面满足客户的多样化需求。

首先，产品深度融入了Arm的技术生态系统，充分支持Arm架构并与其紧密协同。例如，对Arm MMU、AFBC和TrustZone的支持，使得“玲珑”产品能够无缝兼容Arm的技术，确保与Arm的整体生态高度融合。通过这种整合，产品不仅兼具高效性，还能够减少对主CPU的依赖，大幅降低CPU资源的占用。这一点尤为重要，特别是在云端应用中，海量视频流处理需要高效的解码和编码能力。相较于手机只能处理有限的视频任务，云端往往需要同时处理126路解码、32路编码等复杂任务，而“玲珑”多媒体IP占用CPU资源极少，能够将宝贵的计算资源留给AI或其他关键IP应用，这对客户来说是极大的优势。

其次，在芯片面积方面，“玲珑”产品也具备强大的竞争力。多媒体IP的单核面积极为精简，尤其在监控行业这样的价格敏感市场，面积的微小减少都能带来显著的成本优势。通过更有效的晶圆利用率，客户能够降低制造成本，这也是“玲珑”在成本控制方面的突出优势。

再次，产品的高度可配置性为“玲珑”多媒体IP带来了极大的灵活性。其IP核和pipeline都支持灵活配置，同时也可以根据客户的需求进行深度定制。面对来自多个行业、多个场景的客户需求，“玲珑”能够快速响应，提供量身定制的解决方案，确保每个客户的特定需求都得到满足。即便面对复杂且多样的市场需求，这种灵活性使得“玲珑”产品在实际应用中游刃有余。