AI時代需要什么樣的VPU？

當視頻成為AI系統中的主要數據形態，視頻處理也在被重新定義。

一方面，視頻分辨率持續提升，從4K走向8K，多路視頻流成為常態；另一方面，視頻不再只是“被觀看”，而是被用于分析、決策甚至訓練模型。這使得視頻處理不再只是簡單的編解碼問題，而是同時涉及性能、帶寬、存儲與實時性的一組系統約束。

此時一個更具體的問題開始浮現：AI時代，到底需要什么樣的VPU(Video Processing Unit，視頻處理單元）？

近日，安謀科技（Arm China）發布新一代“玲瓏”V560/V760 VPU IP（代號“峨眉”），進行了全面升級，采用多核多格式編解碼融合的可編程處理架構，單核可支持4K60FPS編碼或8K30FPS解碼，集成CAE（Content Aware Encoder，內容感知編碼）先進編碼技術，全面支持H.266等主流編解碼視頻標準。

“玲瓏”V560/V760 VPU IP面向邊緣AI、云端AI以及物理AI，現已完成首批客戶授權，客戶產品預計今年陸續量產。

AI時代催生的「六邊形戰士」VPU

與傳統視頻應用相比，AI場景對VPU的要求更高。

首先是處理能力的變化。過去，單路視頻的清晰播放或錄制已經足夠，但在云端轉碼、自動駕駛、多攝像頭感知等場景中，多路視頻流的并行處理成為常態，這要求VPU不僅具備更高的單核性能，也需要具備良好的多核擴展能力。

其次是效率問題開始前移。視頻數據規模的快速增長，使得碼率不再只是影響畫質的參數，而是直接影響帶寬占用與存儲成本。在云端場景中，這部分開銷甚至可能成為長期運行的主要成本之一。

與此同時，實時性要求也在提高。從視頻會議到云游戲，再到部分需要即時反饋的AI應用，延時不再是可以被容忍的“附加問題”，而是直接影響體驗甚至系統結果的關鍵因素。

再加上應用場景本身的分化——從端側設備到云端系統，從消費電子到自動駕駛與機器人——VPU還需要具備足夠的靈活性，以適配不同系統對性能、功耗與功能的差異化需求。

安謀科技Arm China VPU產品總監汪奕磊表示：“在如今AI與視頻相互賦能的時代，視頻處理正面臨前所未有的機遇和挑戰。我們推出的‘玲瓏’V560/V760是面向AI應用的新一代VPU IP，能為AI時代的各類視頻應用提供強大核芯，可以覆蓋云、邊、端全場景。”

“玲瓏”V560/V760 VPU IP堪稱“六邊形戰士”，在高性能、低延時、高魯棒性、多OS支持、高質量低碼率、信息安全層面都很強。

性能層面，V560/V760的單核支持4K 60FPS編碼與8K 30FPS解碼，相比上一代產品，單核解碼性能實現翻倍，并且多核運行并行度高。

安謀現場展示了8K解碼效果，在高性能開發板上，基于“玲瓏”V560/V760實時硬件解碼，實現8K30FPS超高清視頻流暢播放，以及搭載“玲瓏”V560/V760的運動相機實時拍攝和成片效果，可以實現每一幀穩定、不丟幀、不延遲。

在實時處理方面，得益于安謀科技獨有的條帶級編解碼控制技術，通過更細粒度的編解碼控制方式縮短處理鏈路，V560/V760顯著降低編解碼延時，且編解碼控制更靈活。

魯棒性在實際使用中的價值同樣明顯，V560/V760具有強大的錯誤處理能力，在丟包率高達20%的情況下仍可實現糾錯解碼

全新一代玲瓏VPU還有一個非常關鍵的變化是對編碼效率的優化。

通過引入CAE（內容感知編碼）技術，“玲瓏”V560/V760在編碼過程中加入輕量化的內容分析能力，對畫面中的關鍵區域與非關鍵區域進行差異化處理。這種方式不再是簡單地壓縮像素數據，而是基于內容進行更有針對性的碼率分配。

安謀在發布會現場也演示了“玲瓏”V560/V760 CAE編碼的效果，在CAE的加持下，前處理過程中，可以智能識別到需要重點處理的敏感對象；同等視頻碼率下，編碼質量平均提升20%；同等編碼質量下，視頻碼率平均降低20%，特定場景下碼率最大可降低80%。

對于需要長期處理和存儲視頻數據的系統而言，這種優化直接轉化為帶寬與存儲成本的下降。

積木式堆疊技術滿足從云到端的AI視頻處理需求

高性能、低延時、高魯棒性、高質量低碼率更多解決處理過程的問題，多OS支持、信息安全對于各種AI應用的適配意義重大。

“玲瓏”V560/V760在這一代引入了一個關鍵思路——“積木式堆疊”。

安謀科技Arm China VPU研發總監黃鑫表示：“‘玲瓏’V560/V760的核心優勢在于采用了靈活可配置架構，并融合積木式堆疊研發特色，這一設計對于高度碎片化的多媒體技術市場而言尤為重要，能夠支持客戶按需配置、敏捷創新。”

積木式堆疊技術讓客戶無需重復開發底層，即可根據具體場景按需配置模塊，充分滿足多領域、多場景的應用需求，從而大幅縮短新品研發周期，加速產品上市進程。這意味著，在不同應用場景中，不再需要圍繞一套固定能力做取舍，而是可以在性能、功耗與面積之間進行更靈活的平衡。

不同場景對性能、功耗、面積的需求不同，在端側設備中，更關注功耗與面積約束；在自動駕駛或機器人系統中，多OS運行與安全隔離能力不能忽視；而在云端場景中，則更強調吞吐能力與長期運行成本。得益于“玲瓏”V560/V760采用靈活可配置的架構，創新的多核處理架構，支持多核同任務和多核異任務，滿足多樣化場景需求。

多OS支持和安全同樣關鍵。“玲瓏”V560/V760支持包括Linux、Android、Windows及RTOS在內的多種操作系統，并能夠運行在多OS與虛擬化環境中，同時支持TrustZone內容保護，高級Mosaic功能還提供完善的隱私保護。

這種多配置全隔離的硬件運行機制，支持多OS虛擬化應用場景，支持視頻內容安全訪問，能夠滿足復雜應用環境需求。

還值得一提的是，“玲瓏”V560/V760覆蓋H.266等主流編解碼標準，集成多格式視頻編解碼器，同時支持H.266標準的編解碼，以及各種主流視頻標準。

黃鑫進一步表示，“為應對不斷推陳出新的AI技術與新興場景，未來‘玲瓏’VPU架構將朝著AI端到端視頻編碼技術路徑加速演進，逐步構建起‘深度感知、全局最優’的AI VPU訓練框架，服務于更廣泛的‘AI+視頻’應用場景。‘玲瓏’將持續為各類AI應用提供視頻技術支撐，幫助客戶在群雄逐鹿的AI時代中贏得先機。”

作為六邊形戰士，“玲瓏”V560/V760 VPU IP足以滿足云、邊、端全場景領域對視頻處理“高效率、高質量、低能耗”的核心訴求。

比如在手持攝像設備、智能手機、Pad、AI PC、TV、邊緣服務器、線上會議等邊緣應用場景，“玲瓏”V560/V760 VPU IP在確保系統高效運行的同時，顯著降低功耗和芯片面積，并且大幅降低視頻碼率和處理延時，實現用戶體驗、電池續航和芯片成本的最佳平衡。

在數據中心、視頻轉碼、AI服務器、云游戲等應用中，“玲瓏”V560/V760 VPU IP可在保證數據準確性的同時，實現高性能、高編碼質量、高吞吐量、低延時的視頻處理。

針對物理AI，如智能駕駛、智能座艙、機器人等應用場景，“玲瓏”V560/V760 VPU IP支持多OS/虛擬化應用，增強系統集成靈活性與安全性，降低跨平臺、多應用的開發集成成本與風險。

當視頻成為AI系統的主要輸入之一，問題就不再只是“能不能處理”，而是“能以多高的效率處理”。

在算力之外，帶寬、存儲與延時正在構成新的約束條件，也讓視頻處理從一個功能模塊，變成系統設計中的關鍵變量。

從這一點來看，“玲瓏”V560/V760的意義，不只是一次VPU產品的迭代，而是為AI時代的視頻處理提供了一個強力的支撐。雷峰網 雷峰網(公眾號：雷峰網)

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