AI时代需要什么样的VPU？

当视频成为AI系统中的主要数据形态，视频处理也在被重新定义。

一方面，视频分辨率持续提升，从4K走向8K，多路视频流成为常态；另一方面，视频不再只是“被观看”，而是被用于分析、决策甚至训练模型。这使得视频处理不再只是简单的编解码问题，而是同时涉及性能、带宽、存储与实时性的一组系统约束。

此时一个更具体的问题开始浮现：AI时代，到底需要什么样的VPU(Video Processing Unit，视频处理单元）？

近日，安谋科技（Arm China）发布新一代“玲珑”V560/V760 VPU IP（代号“峨眉”），进行了全面升级，采用多核多格式编解码融合的可编程处理架构，单核可支持4K60FPS编码或8K30FPS解码，集成CAE（Content Aware Encoder，内容感知编码）先进编码技术，全面支持H.266等主流编解码视频标准。

“玲珑”V560/V760 VPU IP面向边缘AI、云端AI以及物理AI，现已完成首批客户授权，客户产品预计今年陆续量产。

AI时代催生的「六边形战士」VPU

与传统视频应用相比，AI场景对VPU的要求更高。

首先是处理能力的变化。过去，单路视频的清晰播放或录制已经足够，但在云端转码、自动驾驶、多摄像头感知等场景中，多路视频流的并行处理成为常态，这要求VPU不仅具备更高的单核性能，也需要具备良好的多核扩展能力。

其次是效率问题开始前移。视频数据规模的快速增长，使得码率不再只是影响画质的参数，而是直接影响带宽占用与存储成本。在云端场景中，这部分开销甚至可能成为长期运行的主要成本之一。

与此同时，实时性要求也在提高。从视频会议到云游戏，再到部分需要即时反馈的AI应用，延时不再是可以被容忍的“附加问题”，而是直接影响体验甚至系统结果的关键因素。

再加上应用场景本身的分化——从端侧设备到云端系统，从消费电子到自动驾驶与机器人——VPU还需要具备足够的灵活性，以适配不同系统对性能、功耗与功能的差异化需求。

安谋科技Arm China VPU产品总监汪奕磊表示：“在如今AI与视频相互赋能的时代，视频处理正面临前所未有的机遇和挑战。我们推出的‘玲珑’V560/V760是面向AI应用的新一代VPU IP，能为AI时代的各类视频应用提供强大核芯，可以覆盖云、边、端全场景。”

“玲珑”V560/V760 VPU IP堪称“六边形战士”，在高性能、低延时、高鲁棒性、多OS支持、高质量低码率、信息安全层面都很强。

性能层面，V560/V760的单核支持4K 60FPS编码与8K 30FPS解码，相比上一代产品，单核解码性能实现翻倍，并且多核运行并行度高。

安谋现场展示了8K解码效果，在高性能开发板上，基于“玲珑”V560/V760实时硬件解码，实现8K30FPS超高清视频流畅播放，以及搭载“玲珑”V560/V760的运动相机实时拍摄和成片效果，可以实现每一帧稳定、不丢帧、不延迟。

在实时处理方面，得益于安谋科技独有的条带级编解码控制技术，通过更细粒度的编解码控制方式缩短处理链路，V560/V760显著降低编解码延时，且编解码控制更灵活。

鲁棒性在实际使用中的价值同样明显，V560/V760具有强大的错误处理能力，在丢包率高达20%的情况下仍可实现纠错解码

全新一代玲珑VPU还有一个非常关键的变化是对编码效率的优化。

通过引入CAE（内容感知编码）技术，“玲珑”V560/V760在编码过程中加入轻量化的内容分析能力，对画面中的关键区域与非关键区域进行差异化处理。这种方式不再是简单地压缩像素数据，而是基于内容进行更有针对性的码率分配。

安谋在发布会现场也演示了“玲珑”V560/V760 CAE编码的效果，在CAE的加持下，前处理过程中，可以智能识别到需要重点处理的敏感对象；同等视频码率下，编码质量平均提升20%；同等编码质量下，视频码率平均降低20%，特定场景下码率最大可降低80%。

对于需要长期处理和存储视频数据的系统而言，这种优化直接转化为带宽与存储成本的下降。

积木式堆叠技术满足从云到端的AI视频处理需求

高性能、低延时、高鲁棒性、高质量低码率更多解决处理过程的问题，多OS支持、信息安全对于各种AI应用的适配意义重大。

“玲珑”V560/V760在这一代引入了一个关键思路——“积木式堆叠”。

安谋科技Arm China VPU研发总监黄鑫表示：“‘玲珑’V560/V760的核心优势在于采用了灵活可配置架构，并融合积木式堆叠研发特色，这一设计对于高度碎片化的多媒体技术市场而言尤为重要，能够支持客户按需配置、敏捷创新。”

积木式堆叠技术让客户无需重复开发底层，即可根据具体场景按需配置模块，充分满足多领域、多场景的应用需求，从而大幅缩短新品研发周期，加速产品上市进程。这意味着，在不同应用场景中，不再需要围绕一套固定能力做取舍，而是可以在性能、功耗与面积之间进行更灵活的平衡。

不同场景对性能、功耗、面积的需求不同，在端侧设备中，更关注功耗与面积约束；在自动驾驶或机器人系统中，多OS运行与安全隔离能力不能忽视；而在云端场景中，则更强调吞吐能力与长期运行成本。得益于“玲珑”V560/V760采用灵活可配置的架构，创新的多核处理架构，支持多核同任务和多核异任务，满足多样化场景需求。

多OS支持和安全同样关键。“玲珑”V560/V760支持包括Linux、Android、Windows及RTOS在内的多种操作系统，并能够运行在多OS与虚拟化环境中，同时支持TrustZone内容保护，高级Mosaic功能还提供完善的隐私保护。

这种多配置全隔离的硬件运行机制，支持多OS虚拟化应用场景，支持视频内容安全访问，能够满足复杂应用环境需求。

还值得一提的是，“玲珑”V560/V760覆盖H.266等主流编解码标准，集成多格式视频编解码器，同时支持H.266标准的编解码，以及各种主流视频标准。

黄鑫进一步表示，“为应对不断推陈出新的AI技术与新兴场景，未来‘玲珑’VPU架构将朝着AI端到端视频编码技术路径加速演进，逐步构建起‘深度感知、全局最优’的AI VPU训练框架，服务于更广泛的‘AI+视频’应用场景。‘玲珑’将持续为各类AI应用提供视频技术支撑，帮助客户在群雄逐鹿的AI时代中赢得先机。”

作为六边形战士，“玲珑”V560/V760 VPU IP足以满足云、边、端全场景领域对视频处理“高效率、高质量、低能耗”的核心诉求。

比如在手持摄像设备、智能手机、Pad、AI PC、TV、边缘服务器、线上会议等边缘应用场景，“玲珑”V560/V760 VPU IP在确保系统高效运行的同时，显著降低功耗和芯片面积，并且大幅降低视频码率和处理延时，实现用户体验、电池续航和芯片成本的最佳平衡。

在数据中心、视频转码、AI服务器、云游戏等应用中，“玲珑”V560/V760 VPU IP可在保证数据准确性的同时，实现高性能、高编码质量、高吞吐量、低延时的视频处理。

针对物理AI，如智能驾驶、智能座舱、机器人等应用场景，“玲珑”V560/V760 VPU IP支持多OS/虚拟化应用，增强系统集成灵活性与安全性，降低跨平台、多应用的开发集成成本与风险。

当视频成为AI系统的主要输入之一，问题就不再只是“能不能处理”，而是“能以多高的效率处理”。

在算力之外，带宽、存储与延时正在构成新的约束条件，也让视频处理从一个功能模块，变成系统设计中的关键变量。

从这一点来看，“玲珑”V560/V760的意义，不只是一次VPU产品的迭代，而是为AI时代的视频处理提供了一个强力的支撑。雷峰网 雷峰网