35-李天正.pdf

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1、面向数据中心的RISC-V视频转码卡应用实践李天正中国电信研究院2目录RISC-V视频转码卡研究背景1RISC-V视频转码卡解决方案介绍2RISC-V视频转码卡应用实践33视频流媒体和视频监控领域市场空间巨大全球视频流媒体市场规模及预测据预测，视频流媒体的市场价值 2028年的超过 2130 亿美元，复合年增长率约为 20%。20182019202020212022202320242025202620272028$61B$213B国内存量监控摄像头已超6亿路，年增过1亿路机构预测2024年市场规模超4000亿元，增速12-16%。视频监控市场规模：千亿级别主战场：视频监控、视频流媒体核心问题：

2、视频传输带宽高、存储压力大、编码格式异构传输带宽高2021-2025国内视频监控市场规模编码格式异构万路视频需PB级存储空间万路视频需GB级传输带宽现网视频存在H264、H265等格式，且帧率、码率等均各不相同存储压力大核心问题4VPU可满足大规模视频业务的需求视频流媒体市场持续扩大视频业务需求低成本高性能低功耗全球视频流媒体市场持续扩大，预计2028年市值将突破2130亿美元高品质视频服务网关节点视频转码节点视频转码节点视频转码节点视频转码节点视频转码节点VPU虚拟化编码接口解码接口缩放接口拼接接口VPU视频转码套件VPU资源池视频业务平台CPU缓存编码模块解码模块VPU计算单元CPU+VP

3、U视频转码视频转码卡高并发低功耗高性能低成本VPU是一种全新的视频计算加速器，具有硬件化的编解码、图像拼接等功能，既可以维持视频的图像信息和画面质量，同时又能减少服务器CPU负荷、网络带宽的消耗，大幅降低数据中心的运营成本。5RISC-V VPU具有明显优势方案转码效率灵活性AI能力功耗硬件成本CPU低高低中等中等GPU中等中等高高高ASIC高低低低低RISC-V VPU高高中等低低随着视频业务的大规模发展，对硬件AI能力和成本等方面也提出了更高的要求。传统CPU转码效率低，GPU硬件成本高，不满足大规模视频业务的需求。ASIC转码效率高，但仅能用于单一场景，且硬件难以更新迭代。RISC-V

4、VPU兼具高效的视频处理能力和高灵活性，还可用于边缘计算等场景。6目录RISC-V视频转码卡研究背景1RISC-V视频转码卡解决方案介绍2RISC-V视频转码卡应用实践37TeleVPU规格参数TeleVPU集成了5颗国产高性能RISC-V芯片，支持40路1080p/25fps并行编码，单卡平均功耗60瓦，单路1080P视频转码功耗低至1.5瓦。TeleVPU实物图规格参数VPU5 4核RISC-V 1.85GHz主机操作系统CTyunOS、Ubuntu、CentOS、OpenEuler内存5 8 GB单卡转码路数分辨率路数4K101080P4072080解码视频格式H.265、H.264、V

5、P9/8/7/6、AVS/AVS+/AVS2.0、VC1、MPEG4编码视频格式H.265、H.264、MJPEG图像处理能力任意分辨率缩放、画面拼接、锐化、模糊、降噪、水印/图片/文字叠加AI算力20Tops INT8功耗单卡最大功耗75W，平均满负荷转码功耗60W工作温度0 C 55 C存储温度-40 C 75 C8TeleVPU功能特性TeleVPU集成了高并发、低功耗的实时视频转码能力，视频流经过转码可节省高达80%的带宽和存储空间，同时TeleVPU具备20 TOPS的AI算力支持对视频的智能化处理。高并发、低功耗实时视频转码单路转码功耗低至1.5W视频处理与AI计算融合支持多种图像

6、处理能力单卡20 TOPS AI算力；支持实时转码，将不同编码格式的视频数据转换为其他格式；支持视频结构化并行计算，实现更加智能化的视频处理和分析功能。标准接口支撑灵活部署和扩展基于FFmpeg API快速集成进视频云系统，主机侧服务软件提供完整的生产环境使用和运维接口；标准4U服务器可集成8个PCI-E规格的VPU转码卡，实现单台服务器320路 1080P25fps实时转码。高质量编码，节省80%的带宽和存储空间单卡40路高清视频转码并发视频转码，AI 分析一体化支持缩放，最高支持4096*3072分辨率的视频缩放；支持锐化、模糊、降噪等滤波能力；支持