VPU+ARM服务器！浪潮推出“四海”云游戏加速方案

针对云游戏行业存在的实时性差、单路游戏成本高等痛点,浪潮推出“四海”云游戏加速方案。其基于ARM服务器NF5280R6和VPU(视频处理单元)M10A,在1080P全高清分辨率下,能够同时运行60多路游戏,帮助云游戏运营商在提升游戏画面编码效果的同时,降低总体拥有成本和运维管理难度,助力云游戏产业快速发展。

云游戏实时性差、成本高等问题亟待解决

云游戏(Cloud Gaming)是以云计算技术为核心,以云端服务器为载体,以高速网络为管道,以用户终端为体验的一种为用户提供游戏娱乐服务的业务。在云游戏的运行模式下,游戏服务在云端运行,将渲染后的游戏画面压缩后通过网络传送给用户终端,用户终端仅需要保留显示和操作的功能,大大降低了用户终端的配置要求。

经过十多年的发展,云游戏已经进入市场化落地阶段,但依然存在诸多挑战。特别是云游戏对实时性的要求很高,需要小于50毫秒,技术挑战非常大。云游戏技术架构增加了图像渲染,画面编码、网络传输、视频解码等流程,实时性差会导致画面卡顿,影响玩家的游戏体验。此外,云游戏运营商亟需降低单路云游戏的总体拥有成本、缩短新方案的上线周期、简化运维管理、降低运营成本。

“四海”云游戏加速方案提升画面质量,降低单路成本

针对以上行业痛点,浪潮推出“四海”云游戏加速方案,帮助云游戏运营商提升游戏画面质量,减少卡顿,降低成本,助力云游戏产业快速发展。

该方案由底层ARM服务器、GPU和VPU硬件、主机HOST OS和虚拟化软件、Android业务实例、以及容器编排管理、GPU/VPU多卡管理等模块组成。

“四海”云游戏加速方案架构图
 

底层硬件包括ARM服务器NF5280R6、GPU、VPU M10A。浪潮NF5280R6服务器在2U标准机箱内最大可搭载内置两颗高性能ARM处理器、两张GPU板卡以及四张VPU M10A,能够大幅提升云游戏的部署密度。

M10A是浪潮专为AI视频场景优化的VPU加速卡,在8W超低典型功耗下,支持16路1080P30全高清视频的解码、编码和转码。

浪潮NF5280R6服务器

“四海”云游戏加速方案通过虚拟化的方式,基于Docker在ARM服务器上构建Android镜像,从而原生支持Docker特性和管理接口,通过虚拟出Android运行环境,使得Android应用可以直接运行在ARM服务器上,主流APP可以零代码修改直接运行。虚拟化层采用OpenVMI。OpenVMI是非模拟器架构,Android APP直接调用物理硬件资源,从而实现Android容器高效利用服务器中的硬件资源。

Android业务实例则由多个安卓容器构成,每个安卓容器实例可以运行1个云游戏,该方案还提供了对接业务运营层面的接口API,支撑各类业务系统的集成需求。

在管理层,容器编排管理实现对各个Android业务实例生命周期的管理,包括创建、分配资源以及释放,按顺序在虚拟化层中组织,以使其能够按照计划运行,并且允许管理员指导容器部署与自动更新、运行状况监控以及故障转移等;多卡管理通过直通Android容器的虚拟化技术,实现渲染资源和编码资源的统一管理、分配和回收能力,实现一卡被多个容器共享,提升硬件的利用效率。

测试结果显示,“四海”云游戏加速方案能够完美运行原神、王者荣耀等游戏APP,在1080P全高清分辨率下,可以同时运行60多路游戏,达到业界领先水平。并且用户可以根据网络状态设置30帧、60帧等不同的帧率,也可以选择极致、高清等不同的游戏画面。

测试配置如下:

“四海”云游戏加速方案具有以下优势:

1.软硬件一体,可直接部署

集成了硬件、虚拟化方案、系统管理平台,可直接部署,降低总体拥有成本。深度融合CPU、GPU和VPU,挖掘不同处理器的计算特点,将不同处理器的性能发挥到最大极限。并且提供了不同的配置选择,用户可以根据业务特点和游戏的渲染需求进行选择,最大程度地降低单路游戏的采购成本。相较于其他方案,总体拥有成本平均减少 1/5。

2.提升游戏画面质量,编码延迟低至3毫秒

“四海”云游戏加速方案可以完成超高画质的图像渲染工作,也能够根据游戏玩家的不同画质设置,自动生成对应画质级别的游戏画面,满足超高画质场景和高吞吐性能场景的调度需求。

借助方案中的专用视频加速卡M10A,云游戏运营商可以将游戏画面的编码工作从高昂的CPU、GPU卸载到M10A上,1080P分辨率游戏画面的编码时间仅需3毫秒,进一步缩短云游戏的系统延迟。还支持更丰富的编码参数,这些都可以很好地满足云游戏业务对低延迟编码、低成本运营的要求。

M10A视频加速卡

3.采用全新编码技术,降低单路成本

在虚拟化方面,该方案采用了全新的直通安卓容器的视频编码技术,通过设备映射的方式,将一个视频加速卡的硬件资源分配给多路云游戏。这种技术大大减少了编码命令传递的复杂度,降低编码延迟,同时提高了硬件编码资源的利用率,有效降低云游戏的单路成本。

同时,由于智能手机的CPU和NF5280R6服务器的CPU同属于ARM平台,使用了相同的指令集,游戏APP在调用底层的CPU算力时无需要做指令转化,减少了指令转化过程带来的性能损耗,保障了游戏指令的精确执行。

“四海”云游戏加速方案提供了完整的从硬件到业务的全栈方案,支持直接部署,降低总体拥有成本,缩短研发周期,并且具备强大的视频编码功能,能够提升游戏画面质量,缩短云游戏的系统延迟。同时方案从系统架构设计、虚拟化技术、算力调度等多个维度进行了深度优化,能够帮助云游戏运营商提升整机的云游戏运行密度,降低单路云游戏的成本。
 

　审核编辑：汤梓红