Google數(shù)據(jù)中心中或?qū)⑦\行數(shù)千種芯片

日前，CNET報道稱目前有數(shù)千種芯片正在Google數(shù)據(jù)中心中運行，為保證證YouTube的觀看體驗，Google開發(fā)了一款名為Argos 的自定義芯片，大約100名Google工程師組成的團隊從2015年開始設(shè)計該系列第一代芯片，最近幾個月，谷歌開始逐步采用其第二代Argos芯片，這也推動了視頻壓縮的發(fā)展。

Google表示如果您今天上傳視頻，幾乎可以肯定的是Argos芯片會對其進行處理，以便可以在世界各地觀看。

一個特別的好處是：當它處理高分辨率4K視頻時，可以在幾個小時內(nèi)完成，而無需花費幾天的時間。

負責YouTube龐大基礎(chǔ)架構(gòu)的Google工程部副總裁Scott Silver說：“客戶必須以一種或另一種方式為帶寬付費?！薄拔覀兊哪繕耸谴_保人們在任何設(shè)備上都能獲得最高質(zhì)量的視頻?！?/p>

每分鐘上傳500小時的YouTube視頻

在YouTube上，處理視頻是一項艱巨的任務(wù)。每分鐘，全球會有500個小時的視頻上傳到Y(jié)ouTube。這意味著Google必須進行大量轉(zhuǎn)碼，將這些原始上傳的視頻轉(zhuǎn)換為不同的壓縮格式，并使其適應(yīng)不同的屏幕尺寸。而這正是Argos的工作。

YouTube服務(wù)器使用帶有兩個Argos視頻處理芯片的電子板

由于很難提高通用芯片的性能，因此定制芯片還可以使公司提高自己的計算優(yōu)先級。

對于Argos芯片為例，這意味著Google可以籍此降低成本，讓YouTube用戶更加開心，并將其提升為首選的視頻技術(shù)。

考慮到設(shè)計和制造芯片，在Google數(shù)據(jù)中心中使用該芯片并支付YouTube巨大的電費和網(wǎng)絡(luò)使用費的成本，Argos的視頻處理效率是傳統(tǒng)服務(wù)器的20到33倍。

在YouTube上，處理視頻是一項艱巨的任務(wù)。每分鐘，我們會將500個小時的視頻上傳到Y(jié)ouTube。這意味著Google必須進行大量轉(zhuǎn)碼-將這些原始上傳的視頻轉(zhuǎn)換為不同的壓縮格式，并使其適應(yīng)不同的屏幕尺寸。

Google為此設(shè)計定制芯片是值得的。

Google稱其Argos芯片稱為視頻編碼單元（video coding unit：VCU），在大流行引起的視頻狂潮中給YouTube帶來了推動作用。考慮到在大流行期間我們還觀看了25％的視頻，所以這對我們有很大幫助。

創(chuàng)建視頻“變體”

當你上傳一段視頻時，YouTube馬上需要基于你的原創(chuàng)視頻的新版本。例如，從1080p視頻中，它可以創(chuàng)建較低分辨率的720p和360p版本。這是因為在手機上觀看的人們可能沒有全分辨率版本的屏幕分辨率或網(wǎng)絡(luò)容量。

Silver補充到，在一些移動網(wǎng)絡(luò)速度較慢的地區(qū)，YouTube還可以制作分辨率更低的版本和幀速率更低的視頻。

所有這些處理都是Argos芯片的工作——術(shù)語視頻編碼單元。每個Argos芯片都有10個模塊來處理視頻，Google則在每個電路板上放置了兩個Argos芯片。

Argos芯片還可以創(chuàng)建使用不同壓縮格式編碼的版本。Silver說，每一個原始版本都會變成10到15種變體。

推動AV1視頻壓縮的發(fā)展

這些被稱為編解碼器的壓縮格式在業(yè)界是一個巨大的爭論點。多年來，高級視頻編解碼器來自電影專家組（Motion Picture Experts Group）。許多科技公司創(chuàng)造了這種格式，然后授權(quán)使用這種編解碼器所需的專利。這就是H.264編解碼器（也稱為AVC）的起源，它推動了互聯(lián)網(wǎng)和手機上視頻的第一次爆炸。最近，該組織創(chuàng)建了HEVC（高效視頻編碼，也稱為H.265）和VVC（多功能視頻編碼，簡稱H.266）

專利問題證明是棘手的。授權(quán)的成本可能很高，而且限制與Google所推崇的開源軟件理念背道而馳。谷歌提供的VP8和后來的VP9編解碼器免版稅和開源，試圖抵消這一趨勢。

與H.264相比，在相同的視頻圖像質(zhì)量下，VP9需要的數(shù)據(jù)量減少了約30%。

作為VP9的繼任者，Google和Mozilla，Cisco，Microsoft，Amazon和Netflix等盟友組成了開放視頻聯(lián)盟。他們創(chuàng)造了一個新的編碼解碼器，名為AV1，贏得了蘋果公司的支持，這才剛剛開始得到重視。

AV1可以將視頻質(zhì)量再提高30％，從而減少了網(wǎng)絡(luò)使用量，或者當以前的網(wǎng)絡(luò)僅支持1080p流時，可以讓YouTube發(fā)送4K流。

破解雞和雞蛋問題

AV1現(xiàn)在可以在Chrome、Firefox、Brave、Edge和Samsung Internet等網(wǎng)絡(luò)瀏覽器上使用，Netflix和Facebook等在線視頻巨頭現(xiàn)在也提供AV1視頻。但要讓編解碼器流行起來需要很多年。高通公司新推出的Snapdragon 888芯片缺乏對AV1的支持，盡管AV1的粉絲們承諾在2020年的智能手機中支持AV1。

第二代Argos芯片增加了AV1支持，這是手機制造商增加支持的主要動力。

Siliver說：“制造芯片或設(shè)備的人們不希望增加新的解碼器……除非有可用的流?！?“ YouTube所能做的就是打破雞和雞蛋的問題，使人們能夠獲得更好的體驗?！?br /> 責任編輯:pj