AMD推出ASIC多媒體處理加速卡，可做到單個串流僅耗電1瓦

線上影片、直播與網路遊戲等多媒體串流當道，帶動一波資料中心GPU與多媒體運算加速器的應用需求，這幾年來，已陸續出現各種相關的產品，以資料中心GPU而言，Nvidia在2018年9月發表的T4，受到廣泛採用，2021年11月推出入門級產品A2，可涵蓋圖形處理與雲端遊戲串流處理，到了今年3月發表L4，希望能夠接替T4；英特爾在2022年發表該公司第一款資料中心GPU產品，名為Data Center GPU Flex系列，主打用途包含視訊編碼轉換、多媒體AI分析、雲端遊戲串流服務。

FPGA大廠賽靈思在2019年、2020年，分別推出Alveo U50、Alveo U30等兩款加速卡，跨入即時多媒體視訊編解碼應用市場，而在AMD去年2月完成併購該公司的程序之後，到了今年4月，他們突然發表一款主打「多媒體加速」的新產品Alveo MA35D，號稱性能更強大，耗電量更低，能為相關的應用市場帶來新的選擇，目前已開始提供樣品，預計第三季大量出貨。

而在產品定位上，AMD也將Alveo MA35D加速卡與EPYC伺服器處理器並列，將基於後者的轉碼架構主攻直播與隨選即用視訊串流市場，可支援10萬個來源注入串流，主要營收來自客戶的廣告業務，至於Alveo MA35D，能與EPYC處理器搭配，協力主攻大量視訊串流與新型態互動式媒體服務，可支援10萬至1千萬個來源注入串流的規模，主要營收來自微型交易，橫跨直播電子商務、雲端遊戲、互動式媒體，以及運動博弈等多種業務類型。

相較於AMD／賽靈思過往推出的資料中心工作負載加速卡，主要是基於FPGA晶片的架構而成，醉心登場的Alveo MA35D，最明顯的不同，在於搭配兩顆5奈米製程、採用ASIC架構而成的視訊處理單元（VPU），裡面蘊含了多種硬體加速元件，包含：編碼器、解碼器、自我調配影片播放位元率的規模擴展器、強化視訊品質與體驗的專屬引擎，以及AI處理器、輔助處理器；同時，這款產品可支援AV1視訊壓縮的編碼標準，而能協助提供低延遲、大規模的互動式視訊應用，像是派對活動的觀賞、網路直播購物、線上競標拍賣，以及社交媒體串流。

在視訊服務的承載能力上，若以現行的Alveo U30可支撐8支1080p60解析度的網路串流，做為基準來進行比較，Alveo MA35D在視訊通道的承載密度，可達到4倍的規模，因為單張多媒體加速卡可同時支撐32支1080p60解析度的網路串流，若是播放4Kp60或8Kp30解析度的視訊，可同時支撐8個或4個串流。

基於這樣強大的多媒體工作負荷力，再加上這款產品的耗電量低於市面上其他資料中心GPU產品，AMD也特別標榜其具有極佳的成本效益。根據該公司目前公布的產品規格來看，Alveo MA35D的熱設計功耗為50瓦，不過，他們表示，日常同時應付8個4Kp60解析度的串流或32個1080p60解析度的串流，每張加速卡的耗電量只需35瓦，依此規模來計算，可實現單一視訊串流只需耗電1瓦的目標（35瓦/32個1080p60串流）；而由於Alveo MA35D的外形是半高半長、單槽寬度的PCIe介面卡，因此，若能在單臺伺服器安裝8張Alveo MA35D，如此一來，最多能支撐256個1080p60視訊串流頻道的傳輸，對於伺服器、機櫃、資料中心層級的建置，均可提供相當大的規模擴展彈性與部署密度。

除了可承擔大量的視訊串流，Alveo MA35D在播放延遲度的表現也相當好。若是面對4K解析度、AV1編碼的線上視訊串流負載，使用Alveo MA35D的系統，AMD表示，播放延遲只有8毫秒，而在4K解析度、H.264編碼的狀態中，使用Alveo U30的系統，延遲為32毫秒。相較於單獨仰賴軟體來實作主流的H.264、H.265或新一代的AV1編碼處理，根據AMD實驗室的測試，使用Alveo MA35D的系統對於播放位元率的網路頻寬用量，可大幅減少，節省比例高達52％。

關於多媒體視訊壓縮效率，AMD運用融合多種方法的視訊評估處理（VMAF），並針對13個公開視訊檔案進行多種解析度與播放位元率的呈現測試，來比較用AV1編碼的Alveo MA35D與用H.264編碼的Alveo U30之間的差異，他們發現，若各自基於能拿到相同VMAF分數的組態、因應常見的視訊品質要求來執行，前者的壓縮效率表現可領先80％。

除了能加速多媒體轉碼工作負載的執行，Alveo MA35D的VPU也整合AI處理器與專屬的視訊品質引擎，可在降低網路頻寬耗用的狀態下，還能同時改善影像體驗的品質。AI處理器會評估視訊的內容，並以一個個畫面的方式，逐一、動態地調整編碼器的設定，因此在盡量縮小畫面播放位元率的同時，能夠改善觀眾端的視覺呈現品質。

這當中使用多種調校技術，包含：聚焦在文字與臉部解析度的重點區域（Region-of-interest，ROI）編碼，結合高階動態與複雜度處理、用以修正場景的物品偵測，以及透過預測性洞察分析、實現位元率最佳化的內容感知編碼（Content Aware Encoding，CAE）。

所謂的ROI編碼，能將影片的文字與臉部等特定位置的呈現進行最佳化，在維持低位元率的狀態之下，能強化畫面的視覺品質。物品偵測與校正技術，可在視訊當中包含高階的動態或複雜度處理，而能移除雜點色塊、震盪畫面、模糊。內容感知編碼可將場景分析的預測性洞察資訊，提供給編碼器作為位元率調校的參考。

而在軟體開發應用環境上，Alveo MA35D可搭配AMD Media Acceleration SDK，以此支援FFmpeg與Gstreamer這兩種視訊處理框架，而能簡化開發應用程式的開發工作。

產品資訊

AMD Alveo MA35D
●原廠：AMD
●建議售價：1,595美元
●外形：半高、半長PCIe介面卡（被動散熱）
●I/O介面：PCIe 4.0或5.0 x8
●搭配記憶體容量：16 GB DDR5
●耗電量：35瓦（熱設計功耗為50瓦）
●運算晶片：特製ASIC架構晶片（5奈米製程），包含：視訊處理單元、AI處理器（效能為22 TOPS）、輔助處理器（2顆4核心RISC-V晶片）
●支援編解碼協定：H.264、H.265、AV1、VP9（解碼）

【註：規格與價格由廠商提供，因時有異動，正確資訊請洽廠商】