（文/電子發燒友網 張慧娟）從實時視頻轉碼服務器一體機入手，賽靈思（Xilinx）有多大機會革新服務器的垂直賽道？

場景需求明確、部署成本降低、易于部署管理，應該是一體機的三大突出優勢，這或許也未來在更多垂直賽道上一體機的發展思路。

自適應和智能計算企業賽靈思近日宣布推出兩款實時計算視頻實時轉碼一體機，基于賽靈思新型的實時服務器（RT Server）參考架構。針對電子競技與游戲直播平臺、社交與視頻會議、遠程直播教育、遠程醫療和視頻直播等，與軟件的架構或固定架構解決方案相比，能顯著降低總擁有成本（TCO）。

飛速增長的視頻直播業務產生兩大痛點

全球實時視頻流總市值將在2026年達到940億美元。根據SuperData、高盛集團全球投資研究的數據，主打視頻直播的YouTube和Twitch用戶規模，遠遠超過其他視頻點播和音頻平臺用戶的數量，視頻占據了網絡流量的90%以上。

視頻直播內容龐大，且需要進行大量計算，對于帶寬的占用也很驚人。

虎牙直播是中國排名第一的游戲直播平臺，在2019年第四季度，帶寬成本上升40%，達到3240萬美元，這一方面是由于用戶規模增長，另一方面也是為了提高視頻質量。

賽靈思數據中心事業部視頻產品營銷總監Aaron Behman算了這樣一筆賬，假設視頻直播的供應商，在網上同時有10萬個視頻流。如果把帶寬和編碼的比特率降低30%的話，那么，每年可以節省2200萬美元，在3年的時間里可以節省6600萬美元。這是一筆巨大的成本節約！

Twitch發布的一篇技術文章中，提到過實時視頻轉碼所面臨的痛點。下圖生動描述了視頻直播平臺內部的運行情況，如左邊紅色區域所示，20%的視頻流吸引了80%的觀眾。非常關鍵的是，讓供應商在管理帶寬成本的同時還要保持視頻質量。與之相對的是（右邊）藍色區域，它包含了其他網上直播的視頻流，這個領域供應商必須要關注保持最低成本，主要是通過控制通道的數量和盡可能地提高密度。這也就是說，對于少量收視率較高的直播視頻，需要實現高質量的轉碼；而對于大量收視率較低的視頻，需要高密度轉碼。這是直播視頻當前的兩大痛點。

雙管齊下的視頻轉碼一體機

針對這兩大痛點需求，賽靈思推出了基于Alveo U30的高通道密度視頻轉碼一體機和基于Alveo U50的超低比特率視頻轉碼一體機。

高通道密度視頻實時轉碼一體機專為實現每通道成本最小化而開發，可集成多達8張Alveo U30數據中心加速卡。

U30加速卡與最新的實時一體機同步推出，可以滿足通過外形小巧的加速卡實現高密度視頻處理的需求。它基于Zynq UltraScale+ MPSoC，這是一種功耗優化型的全可編程片上系統（SoC），集成了用于超高清視頻的視頻編解碼器和圖形引擎。U30卡同時支持H.264和HEVC（H.265）編解碼器，并且每卡能傳輸16個1080p30通道。

超低比特率優化的視頻轉碼一體機專為實現高質量直播視頻而開發，同時有助于降低帶寬成本。可搭載8張Alveo U50加速器卡。

Alveo U50卡基于賽靈思UltraScale架構，并采用75瓦小型封裝，內置8GB HBM2、100GbE網絡和PCI Express 4.0 。U50可支持7個全高清1080p60通道，另外還提供8個完整的ABR階梯（全部采用x265中等預置）。

值得一提的是，這款轉碼版的一體機僅是賽靈思在視頻直播這條賽道上的先期嘗試，其未來的技術路線圖將會融入更多新技術，比如機器學習、人工智能，據透露，集成賽靈思所收購的深鑒科技DPU技術的版本，將會在今年8月到10月間推出。

場景化一體機需要交鑰匙工程

實時視頻轉碼一體機整個市場空間其實并不大，這個領域的競爭對手主要包括英特爾、英偉達，此外還有博通、Netint等，不過這兩家主要以芯片或板級產品為主。賽靈思的一體機，優勢在于可為用戶提供可復制的經驗、確保用戶更快部署、降低總體擁有成本。

這次全新產品的交付方式對賽靈思來說也是一次新的探索。

軟件優化的解決方案堆棧基于AMD X86架構服務器處理器，可以運行音頻、廣告植入等任務。軟件優化的解決方案堆棧最底層是賽靈思Alveo加速器卡；上一層是賽靈思加速器二進制文件（XCLBIN），可進行編碼、解碼處理；再上一層是賽靈思媒體加速API（XMA）和賽靈思運行時API（XRT），可支持系統更高層次的應用。

開發者不需要具備FPGA經驗，通過插件就可完成更改。下圖標黃部分顯示，開發者僅需更改20個字符就可實現加速。

這兩款新型一體機均采用FFmpeg框架而構建，為系統開發者提供了通用的API，方便他們快速替換現有軟件和基于GPGPU轉碼器基礎設施。軟件合作伙伴構建在標準FFmpeg層之上運行的應用。HEVC編解碼器以組件化的方式從頭開始重新構建，以便于提供更強的編解碼器控制（低至幀級），支持系統集成商調整幀率控制，并精細調節其他參數以優化視頻質量和比特率，從而適應特定的最終應用。兩種新一體機都可以在1080p30 分辨率和x264中級（Medium）預置條件下，將 H.264 x264的成本、占板面積和功耗降低4 倍。

這兩款新型一體機均采用1RU機柜安裝規格，支持完整的Docker容器和Kubernetes管理功能，能夠實現擴展部署。

一體機未來有望進入更多垂直領域

賽靈思數據中心事業部中國區高級銷售總監鐘屹介紹，賽靈思自兩年前發布了DC First（數據中心）戰略以來，目前收效驚人。Q4 FY20跟FY19同期相比，增長77%，在超大規模數據中心增幅較大。對于FY21財年目前也有很好的預期，特別是在超大規模數據中心方面。

他強調，賽靈思在數據中心始終聚焦于生態系統的持續擴展。FY20財年有接近1000個合作伙伴加入Alveo生態，目前已發布了超過130個基于Alveo的應用。

據Aaron Behman透露，賽靈思和全球七大超大規模的數據中心都有密切合作，這次推出的一體機主要是針對視頻轉碼的需求，此外，還有定制化或一站式解決方案的產品形式，包括自適應的解決方案。

而諸如數據加速、數據分析、金融科技還有HPC等其他類型的工作負載，賽靈思也在積極的跟進中，這些領域或許都是一站式交鑰匙一體機的藍海市場。

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