当前大量数字视频节目为MPEG-2格式,而许多新的播放设备为提高传输和存储效率而采用诸如MPEG-4H.264 RealVC-1AVS等高级数字编解码格式,因此源于MPEG-2的转码技术已大量采用。目前用户主要通过两种手段进行转码,一种是利用处理器进行转码,然而由于视频转码是一种并行度相当高的密集型运算,目前常见处理器只采用三核到四核设计,并行运算能力不强,因此处理器转码将消耗用户相当多的时间。
另外一种则是利用NVIDIA的CUDA技术,通过Badaboom软件将显卡的上百个流处理器“变”为视频转码的运算单元,这种方式可带来超高的浮点运算性能,大大缩短转码时间。但根据测试显示,其转码后的画面质量暂无法与处理器转码相比。因此总体来说,这两种转码技术目前都不完美。而此次由丽台推出的这款丽台PxVC1100高清转码卡则采用了第三种方案对视频进行转码,那么这种方案能在速度与画质之间获得完美的平衡吗?它将成为我们更好的选择吗?下面就让我们揭开高清转码卡的神秘面纱。
就像显卡有一个GPU,声卡有一个DSP,这款丽台PxVC1100高清转码卡高清转码卡也有一个处理核心,那就是东芝的SpursEngine芯片。提到东芝SpursEngine,知道的人可能并不多,但说到Cell处理器可能大家就不陌生了。Cell处理器广为人知的应用就是作为索尼PlayStation 3游戏机的主处理器,负责游戏代码、人工智能、物理运算、音频、部分图形处理等运算。Cell处理器由一个基于PowerPC ISA的双顺序执行流水线处理内核以及八个被称作SPE的向量处理内核组成,此外还集成了XDR内存控制器、FlexIO总线。参与Cell研发有三家公司,它们分别是IBM、索尼以及东芝。
在三家公司成功推出Cell处理器后,东芝接手了索尼的半导体工厂,并开发出了基于Cell的Super Companion Chip以及用在丽台高清转码卡上的SpursEngine芯片。按照东芝的说法,尽管Cell性能强大,具备同时解码48条720×480 4Mbps MPEG-2视频的能力,但Cell本身的电力消耗也是不容小瞥的,因此SpursEngine诞生的目的就是为一些有迫切多媒体处理能力需求的消费者提供一个低成本、低能耗的解决方案。
SpursEngine的架构衍生自Cell Boardband Engine(Cell/B.E.),拥有四个Cell/B.E.的SPE内核,去掉了Cell/B.E.的PPE(PowerPC内核),新增了支持MPEG-2和H.264的硬件视频解码器和编码器,在系统总线和内存控制器方面也做了适当的替换和精简。第一代SpursEngine的型号为SE1000,采用65纳米普通工艺制造,7层铜互连,裸片尺寸为 9.98mm×10.31mm=102.89mm2,SPE的高运行频率为1.5GHz,晶体管数量为2.391亿个,其中逻辑电路为1.343亿个,SRAM为1.048亿个,典型设计功耗为低于20W ,封装为FCBGA 624。
SpursEngine架构图
同时,按照东芝的说法,SpursEngine的SPE布局进行了重大的调整,看上去比较四平八稳并且更紧凑,同样65纳米工艺下SpursEngine的SPE单元面积要小27%,布线长度短了28%。从上面的描述大家可以知道,SpursEngine和Cell的定位非常不一样,Cell本身可以作为独立的处理器使用,而SpursEngine则只是一个协处理器类型的产品,要使用的话就必须安装在有CPU的主机上。