腾讯自研芯片“沧海”斩获8项世界第一

新京报贝壳财经讯（记者白金雷）腾讯自研芯片“沧海”已在实际环境中广泛应用，并荣获8项世界第一。

4月15日，俄罗斯国家科学院举办的MSU（视频压缩领域的一项竞赛）硬件视频编码联赛成绩出炉。 经过几个月的严格测试，腾讯自主研发的编解码芯片“沧海”在其参加的两个赛道中全部8项成绩中均获得第一名。 据了解，数万颗沧海芯片已投入业务场景使用，服务于腾讯自研业务和公有云客户。

MSU是视频压缩领域最具影响力的顶级赛事。 已连续举办17届，吸引了亚马逊、英伟达、英特尔（Intel）、Byte、快手、阿里、腾讯等国内外知名企业参与。 。

MSU（视频压缩领域的一项竞赛）硬件视频编码竞赛部分结果。图片 | 受访者供图

具体来说，沧海芯片凭借SSIM（结构相似度）、PSNR（峰值噪声）、VMAF（视频多技术评估融合）等多项评价指标，大幅领先业界GPU（图形处理单元）等标准硬件。 值得一提的是，在120fps的高分辨率档位下，同等音质下，与业界领先的ASIC（专用集成电路）级别相比，可再节省10%的帧率。

瞄准编解码领域的核心困境

多媒体业务进入音视频直播时代，4K/8K超高清内容给云计算基础设施带来困境。 如何在降低成本的同时最大化音质并实现低延迟，是真正互联网时代面临的困境。 业界现有的通用处理器并非针对数据中心转码场景定制开发，部署时难以应对真实场景的全方位挑战。

2019年初，腾讯蓬莱实验室与香农实验室联合启动编解码芯片“沧海”的研发。 对硬件编解码的算法、架构和工程进行深入研究，挑战高音质、低延迟、低成本的“不可能三角”。

开发团队基于多年在底层软硬件架构和音视频领域的积累，将各模块的估算任务并行拆解。 通过分配不同的估计单元，叠加大量的处理任务； 沧海芯片提供外部视频编码加速专用功能模块，使流控逻辑更加纯净直播云盒破解版，减少重复估计和分支判定，带来更低的帧率和成本。

沧海芯片的编码器设计全面实现了高精度运动搜索、全速率失真优化、高效自适应量化等所有主流编码工具，并集成了腾讯云软件编码器分辨率控制等领先技术。 压缩率低于市场标准产品35%以上。

硬件架构方面，沧海芯片通过进一步将视频预分析和估计单元下放到硬件上，大幅降低了文登渡转码场景下任务对CPU（中央处理器）性能的依赖，将转码性能提升至更强的水平。 通过灵活的多核扩展架构、高性能编码流水线、分层Memory（存储）布局，沧海芯片能够满足高吞吐量、低信噪比、实时性能的要求。

根据MSU的实测数据直播盒子，从各项指标来看，在相同分辨率下，沧海相比业界GPU等标准硬件，可以大幅提升画质； 行业领先水平进一步节省分辨率10%以上； 此外，沧海芯片的单帧1080p编码持续时间仅为4微秒，吞吐量性能几乎不受编码参数和视频类型的影响。

应用于业务场景

今年3月，沧海芯片成功“点亮”，数万颗芯片已量产投入使用。 在云游戏、直播点播等场景，为腾讯自研业务和公有云客户提供服务。

在直播平台中，200人以上观看人数的中长尾直播为主体，沧海芯片可以帮助节省大量预估成本； 在4K/8K超高清、高质量场景下，与软件编码相比，沧海芯片可以实现低延迟高质量转码。

腾讯丰富的多媒体应用场景提供了充足的分析验证条件，让沧海芯能够迭代出更有针对性的场景解决方案。

例如，针对云游戏场景，沧海芯片的瑶池板卡可以灵活匹配不同厂家的GPU。 针对视频转码场景，沧海芯片提供单机1024路芯泰转码能力，最大限度降低转码成本。

软硬件的联合优化也为腾讯云媒体处理（MPS）带来了领先的产品优势。 如今，腾讯云可以提供音频帧率提升、云原生录制、实时特效渲染、智能编辑、内容分析理解等服务，为用户提供更低成本、更低延迟、更极致压缩的处理效果。

在专业流媒体技术社区SLC今年发布的报告中，腾讯云媒体处理超越了亚马逊AWS、微软Azure等国际云厂商，在全部三个场景中获得了最佳表现。

除沧海芯片外，腾讯自研AI（人工智能）推理芯片“紫霄”采用自研存储和计算架构以及自研加速模块，可提供高达3倍预估加速性能，总体成本节省超过 45%。 ，也已在内部业务中投入使用； 高性能网络芯片“玄灵”推动云计算场景实现虚拟化、零丢失。

编辑蒋凡

校对贾宁