一場千億規模的棋局：視訊處理晶片VPU為什麼這麼重要？

最近ChatGPT引發了全球範圍内的AI熱，随之而來的是與AI算法緊密相關的AI計算與AI晶片又一次火爆了起來。但事實上，大語言模型能夠驅動的算力增長是有限的。根據相關資料，未來有70%-80%的AI計算任務将發生在機器視覺與多模态領域。是以，真正的AI時代，其實是視訊計算的時代。

直播、短視訊的持續熱絡，各種裝置形态與行業場景對攝像、視訊能力的需求，使專用的視訊計算能力與處理單元将成為時代的剛需。

我們此刻正在，并且未來長期将生活在一個無處不是螢幕，無處不是視訊的世界裡。人們對高清、高幀率的視訊需求，從來都是有增無減的，而經典計算結構中的CPU+GPU體系，已經無法滿足海量視訊業務的處理需求需求，于是視訊處理晶片VPU（Video Processing Unit）應運而生。

VPU究竟能做什麼？它的應用方向和市場格局處在怎樣的階段？讓我們打開這枚小小的晶片，一起進入VPU的玲珑棋局。

觀局：為什麼需要VPU？

這盤棋的開端，我們需要來了解VPU的出現的必然性是什麼。

在目前階段，無論是C端還是B端使用者，對高清視訊（4K/8K）都有着愈發清晰強烈的需求。作為普通使用者，我們期待着直播、短視訊、VR的高清體驗持續更新，而企業則需要提升線上會議、工業視覺、自動駕駛等領域的高清視訊能力。整體而言，我們處在沖向4K泛在化、8K落地應用的關鍵節點上。

但向高清視訊的沖刺，卻會帶來視訊編解碼方面更高的算力消耗與網絡成本。尤其對于算力而言，當海量視訊編解碼需求出現時，傳統的CPU計算方式缺乏針對性，處理效率低，并且會帶來能耗與部署空間的浪費，綜合成本過高。GPU處理視訊編解碼的能力更好，但其資源使用率和浮在靈活性依舊不足。尤其使用GPU來處理編解碼任務，往往會陷入驅動程式與處理器不相容的問題，進而導緻大量任務無法正常運作。

專業的晶片做專業的事，是這個時代半導體産業發展的核心命題。視訊任務既然讓CPU或GPU都有點難以處理，那麼VPU這種編解碼更加靈活，處理能力更加具有專業性的晶片也就應運而生。

VPU瞄準的，實際上是一個非常大的機會。

落子：VPU的應用與考驗

就目前情況來看，VPU的應用領域與關聯場景非常豐富。這是因為視訊正成為無處不在，充斥在生活各個角落與産業各個領域的基礎資訊樣态。在雲端，短視訊和直播平台每天要處理海量的視訊編解碼任務，而在端側，攝像頭、無人機、手機、PC等各種裝置都具備拍攝視訊和播放視訊的功能。

這也讓VPU的落子主要呈現在兩個領域。一方面是在雲端成為資料中心的一部分，以應對海量視訊資料的加速需求；另一方面是在終端側，與手機、汽車、安防、無人機、AR\VR裝置結合，提高裝置的視訊編解碼性能，降低視訊處理所需的功耗與時延。在視訊處理需求爆發式增長的今天，産業各界對VPU也提出了一系列新的需求，我們可以将其總結為三個能力：

1.高清編解碼能力：VPU需要應對4K甚至8K的編解碼，滿足泛在化高清的落地需求。如今，線上會議、工業質檢、安防等應用也在更新4K，無處不在的泛化4K，已經成為各界對視訊處理能力普遍而廣泛的需求。

2.軟體環境相容能力：VPU要能夠靈活适配不同的作業系統與軟體環境，進而保障視訊應用的軟硬相容性，避免因軟體問題導緻資源措置與相容難題。

3.硬體場景适配能力：VPU需要靈活适配不同的硬體特性，進而降低端到端時延，提高編解碼處理效率，以此來應對不同硬體體系對VPU的需求。

在兩大領域、三大能力的框定下，VPU的棋局已經愈發清晰。這盤棋，也确實吸引到了各界棋手的加入。

争勢：一場千億規模的棋局

目前階段，VPU的産業實踐與市場發展處在高速爆發期，各個領域的網際網路公司、科技企業都加入了這項關鍵技術的布局。其中比較有代表性的，是2021年4月，谷歌釋出了自研的Argos VCU。在那之後，在流媒體、短視訊、直播領域具有優勢的企業，紛紛開始布局VPU。

比如說，騰訊自研的視訊轉碼晶片“滄海”，已于2022年3月成功流片。Meta、位元組跳動、快手等網際網路大廠紛紛啟動了VPU布局。尤其值得注意的是，過往半導體投入并不多，但高度依賴視訊業務的位元組跳動與快手都布局了VPU，足可見業界對VPU技術的重視。有資料認為，VPU将在未來成長為千億人民币規模的市場，目前來看極有可能。

但網際網路、流媒體廠商布局VPU，還屬于跨界提前布局，其效果還需要幾年時間顯現出來。而業界在目前階段，則更需要成熟、穩定的VPU産品進行支撐。

比如說，此前安謀科技釋出了第二代VPU産品“玲珑”系列V6/V8。這兩款産品對應市場主流的4k\8k實時解碼需求而生。具有配置靈活可定制、編解碼性能優異、面積小等特點。在硬體場景的适配上，玲珑V6/V8既可以面向資料中心場景，也能夠與攝像頭、汽車、智能家居、移動裝置結合；在軟體相容問題中，其已經完整實作了Android和Linux驅動，以及上層一些應用架構支援，可以滿足各種消費類産品、雲端以及嵌入式場景的需求。

總體來看，VPU市場應用處在巨頭進駐、高速爆發、産業應用性廣泛的階段，這些特征基本預示了VPU賽道未來的潛力價值。

未來，高清視訊與機器視覺将無處不在，VPU的身影或許也将如此。