Buzz
Hôm thứ Tư vừa qua tại hội thảo ASPLOS, Google đã ra mắt chip xử lý mang tên Argos, một con chip bán dẫn do Google tự phát triển để phục vụ trung tâm dữ liệu của YouTube. Trong những ưu điểm mà Argos mang lại, điều quan trọng nhất là việc xử lý video 4K trên YouTube sẽ nhanh hơn nhiều so với trước. Nếu bạn gửi một video 4K lên YouTube và chỉ trong vài tiếng đồng hồ đã có thể xem ở chất lượng tốt nhất, đó chính là thành tựu của Argos, khi những con chip này đã được trang bị cho các trung tâm dữ liệu của Google, phục vụ cho dịch vụ YouTube.Argos thế hệ đầu tiên đã được khoảng 100 kỹ sư của Google nghiên cứu và phát triển từ năm 2015. Scott Silver, phó chủ tịch phụ trách kỹ thuật của Google đã chủ trì quá trình nâng cấp quy mô lớn cơ sở hạ tầng phục vụ cho YouTube. Gần đây, Google đã bắt đầu nâng cấp Argos đời đầu lên ứng dụng thế hệ thứ hai của con chip xử lý video này, nhằm cải thiện khả năng nén dữ liệu video của máy chủ.
Xử lý video là một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất mà YouTube thực hiện hàng ngày, từng giờ, từng phút. Mỗi phút, chúng ta tải lên YouTube 500 phút video. Điều này đòi hỏi máy chủ của Google phải xử lý một lượng lớn dữ liệu, chuyển đổi video từ nhiều định dạng khác nhau thành các định dạng nén khác nhau, tối ưu hóa chúng cho từng loại màn hình. Đây chính là nhiệm vụ mà Argos đảm nhận.
Đây là một ví dụ tiêu biểu khác về lợi ích của việc sử dụng chip xử lý đặc dụng so với CPU đa dụng, một câu chuyện đã được nói đến rất nhiều khi Apple ra mắt chip M1. Với Google, việc áp dụng chip Argos thay vì trang bị nhiều CPU không chỉ giúp giảm chi phí mà còn giữ cho người dùng hài lòng và thúc đẩy việc áp dụng những công nghệ video mà họ muốn. So với máy chủ sử dụng CPU đa dụng hiện nay, Argos có hiệu suất xử lý video cao hơn từ 20 đến 33 lần, xét đến cả chi phí thiết kế và sản xuất con chip, chi phí trang bị chip cho các trung tâm dữ liệu cũng như chi phí băng thông internet mà Google phải chi trả.
Khi bạn tải một đoạn video lên YouTube, máy chủ sẽ tự động tạo ra các phiên bản khác nhau dựa trên video gốc. Ví dụ, một video 1080p sẽ có các phiên bản với độ phân giải 720p, 480p hoặc 360p, phục vụ cho từng đối tượng và kích thước màn hình khác nhau. Thậm chí, ở những khu vực có tốc độ mạng chậm, YouTube cũng cung cấp các video 240p hoặc 144p và tốc độ khung hình thấp để phục vụ người dùng. Tất cả những công việc này, như đã nói, là trách nhiệm của Argos. Mỗi con chip của Google có 10 module xử lý video, và mỗi bo mạch được trang bị 2 con chip, như bạn có thể thấy trong hình bìa. Không chỉ dừng lại ở việc tạo ra các phiên bản với độ phân giải khác nhau, Argos còn tạo ra các phiên bản video với các định dạng nén video khác nhau.
Trong quá khứ, H.264 hoặc AVC là tiêu chuẩn phổ biến cho video trực tuyến, được Motion Picture Experts Group sáng tạo ra. Gần đây, MPEG đã giới thiệu định dạng HEVC, viết tắt của High Efficiency Video Coding, hay còn gọi là H.265, và sau đó là VVC (Versatile Video Coding, hay còn gọi là H.266). Tuy nhiên, những chuẩn này yêu cầu phải trả bản quyền, đi ngược lại với triết lý của Google về việc sử dụng các sản phẩm mã nguồn mở. Và từ đó, Google giới thiệu định dạng VP8 và sau đó là VP9, không yêu cầu phí bản quyền cho bất kỳ ai muốn sử dụng.
Không chỉ dừng lại ở đó, Google hợp tác với Mozilla, Cisco, Microsoft, Amazon và Netflix để thành lập tổ chức Alliance for Open Video. Liên minh này đã tạo ra định dạng AV1, thậm chí được chứng nhận bởi Apple và đang phát triển mạnh mẽ. AV1 giúp cải thiện chất lượng video lên đến 30% trong khi dung lượng clip lại giảm, cho phép các dịch vụ internet tải được video 4K, trái ngược với việc chỉ có thể xem video 1080p trước đây.
Hiện nay, AV1 được nhiều trình duyệt hỗ trợ: Chrome, Firefox, Brave, Edge, cũng như hai dịch vụ Netflix và Facebook đã bắt đầu hỗ trợ định dạng video chuẩn AV1. Tuy nhiên, việc chuyển đổi từ H.264 sang AV1 sẽ mất nhiều năm, tương tự như một vấn đề gà - trứng. Nếu không có nội dung hỗ trợ cho chuẩn codec mới, các nhà sản xuất chip sẽ không tích hợp bộ giải mã hỗ trợ chuẩn đó vào sản phẩm của mình, ví dụ như Qualcomm Snapdragon 888 không hỗ trợ AV1. Argos thế hệ thứ hai hỗ trợ AV1 sẽ giải quyết vấn đề này: “Các nhà sản xuất chip và thiết bị không muốn áp dụng bộ giải mã mới, trừ khi có đủ nội dung phục vụ thị trường. YouTube có thể phá vỡ vòng lặp này để cải thiện trải nghiệm của mọi người.”
Theo Cnet
