基于芯原IP的视频转码方案设计

芯原副总裁，系统平台解决方案部总经理 汪志伟在ICCAD 2020同期举行的“IP与IC设计”专题论坛上发表主题为《基于芯原IP的高性能视频转码芯片和开源软件方案》的演讲。

汪志伟表示，在数据量爆炸增长的当下，数据中心面临诸多问题与挑战。种类广泛的多媒体服务、多样化的视频内容、不同种类的用户设备致使数据中心超负荷运转，消耗超高功耗电力。

对此，芯原面向服务器领域开发的高性能视频转码芯片，基于14nm FinFET，芯原业界领先的视频技术，提供从芯片定义开始的一站式芯片定制服务。

与高端CPU方案相比，芯原视频转码芯片模块拥有6倍转码能力，但功耗仅有1/13，且尺寸也大幅缩小。

汪志伟指出，芯原领先的视频转码IP和定制化ASIC使整个系统的视频转码能力提高36倍，功耗降低50%。

基于芯原IP的视频转码方案设计包含2套视频编码和解码器，多种视频格式转码引擎。支持VP9、H.264、HEVC等格式、从144*144 到4k的分辨率，还同时支持2路4K60P的视频转码。

芯原的Hantro视频编解码器（VPU）IP是一系列视频解码器和编码器半导体IP核，可根据客户需求灵活配置产品功能，为视频监控、多媒体消费类产品、物联网、云端服务产品、数据中心、航拍及记录仪等应用领域提供视频转码、多路高清视频编解码能力。

Hantro VC8000D采用最小的硅单核解决方案实现4K解码，支持HEVC、H.264、AVS2和VP9视频格式。也可采用HEVC / H264 / AV1多核解决方案，可达到8K@30fps（双核）。

Hantro VC8000E采用最小的硅单核解决方案实现4K编码，支持HEVC和H.264视频格式。也可采用HEVC / H264多核解决方案，可达到8K@30fps（双核）。

除视频编码器IP外，芯原还提供视频转码方案的设计条件包括相关工具和资源、开放计算平台（OCP）。

汪志伟还介绍了芯原的开源软件开发包，包括视频转码SDK软件模块、视频转码设备 （M.2模块） 资源管理等。

对于芯原做开源软件开发包的原因，汪志伟指出一是为了满足不同客户的需求；二是为了帮助芯片原厂，助力芯片相关应用的生态发展。

芯原是一家依托自主半导体IP，为客户提供平台化、全方位、一站式芯片定制服务和半导体IP授权服务的企业。2020年8月18日，芯原成功在上海证券交易所科创板挂牌上市。

另外，汪志伟指出，目前芯原的IP授权在大陆排名第一，全球第七，拥有100多项专利，公司85%以上都是研发人员。

公司已拥有14nm/10nm/7nm FinFET和28nm/22nm FD-SOI工艺节点芯片的成功流片经验，并已开始进行5nm FinFET芯片的设计研发和新一代FD-SOI工艺节点芯片的设计预研。近3年，公司每年平均流片超过40款客户芯片，年均芯片出货量折合8英寸晶圆的数量约为9.1万片+。

汪志伟介绍到，芯原5nm项目已完成立项，并进入项目研发阶段。5nm FinFET芯片的设计研发已经开始；芯片设计中NPU IP的逻辑综合已完成，初步仿真结果符合期望目标。

从提供服务与平台到打造行业生态，芯原将作芯片界的“药明康德”。
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