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Beschleunigerkarten für Server

Low-Cost-Video-Transcoder für Liveübertragungen

16. Juni 2020, 12:52 Uhr   |     

Low-Cost-Video-Transcoder für Liveübertragungen
© Xilinx

Referenzdesign für Echtzeit-fähige Server und Beschleunigerkarten von Xilinx für das Transcodieren von Videosignalen.

Passend zu seiner neuen Referenz-Architektur für Echtzeit-fähige Server hat Xilinx zwei Beschleunigerkarten für das Transcodieren von Videosignalen entwickelt. Sie sind für eine hohe Kanaldichte oder eine optimale Ausnutzung der Datenrate konzipiert.

Die neue Referenzarchitektur für Echtzeit-fähige Server von Xilinx ermöglicht es Rechenzentren für Applikationen wie eSports und Spiele-Streaming-Plattformen, Social-Media und Videokonferenzen, Telemedizin und Liveübertragungen von Videosignalen aufzurüsten und dabei die Videoqualität und Datenübertragungsrate hinsichtlich der Kosten pro Kanal und Gesamtkosten zu optimieren.

Die neuen Beschleunigerkarten Alveo U30 (High Channel Density Video Appliance) und Alveo U50 (Ultra-Low Bitrate Video Appliance) von Xilinx bieten mit ihren optimierten Schaltungen und der Software aktuell die höchste Kanaldichte bei niedriger Latenz.

Optimiert für Video-Transcoding

Beschleunigerkarte Alveo U50  von Xilinx
© Xilinx

Die Beschleunigerkarte Alveo U50 wurde dafür entwickelt um in Rechenzentren die Kosten pro Bit beim Übertragen von Videodaten zu reduzieren. Sie ermöglichen das Transcodieren der Videodaten in hoher Qualität und zugleich niedriger Datenrate.

Entwickelt im Hinblick auf niedrige Kosten pro Kanal können in einem RT-Server (Referenzarchitektur) von Xilinx bis zu acht Beschleunigerkarten Alveo U30 eingesetzt werden. Herzstück der Alveo U30 ist der Zynq UltraScale+ MPSoC, ein programmierbares SoC mit integriertem Video-Codec und Grafik-Engines für Ultra-High-Definition-Videosignale. Die Beschleunigerkarte Alveo U30 unterstützt H.264- und auch HEVC- (H.265) Codecs und ermöglicht es, bis zu 16 Kanäle mit 1080p30 simultan zu transcodieren.

Für Live-Videosignale mit hoher Qualität bei reduzierten Bandbreitenkosten lassen sich bis zu acht Beschleunigerkarten Alveo U50 im Server einsetzen. Alveo U50 basiert auf einem UltraScale+FPGA von Xilinx und bietet 8 GB HBM2 (High Bandwidth Memory), 100 GbE- und PCI-Express-4.0-Schnittstellen. Sie kann bis zu sieben Kanäle mit 1080p60 transcodieren, einschließlich acht vollständigen ABR-Ladders (Average Bit Rate), alle bei x265 Medium Preset.

Die neuen Beschleunigerkarten entsprechen dem FFmpeg-Framework mit der Möglichkeit zum schnellen Ersatz existierender Software und GP/GPU-basierter Transcoder-Infrastrukturen, indem sie Systementwicklern ein universelles API bereitstellen.

Der HEVC-Codec wurde von Grund auf in Form einzelner Komponenten neu entwickelt, was die Steuerung des Codec bis herab zur Bildebene verbessert. Damit können Systemintegratoren die Steuerung der Bildrate und den Feinabgleich weiterer Parameter vornehmen und die Videoqualität und Datenübertragungsrate entsprechend der Applikation einstellen. Diese Flexibilität können ASIC-basierte Beschleunigerkarten nicht bieten.

Die neuen Referenzarchitekturen von Xilinx für Echtzeit-fähige Server wurden mit optimierten Schaltungen und Software-Stacks entwickelt. Von der Gatter-Ebene bis herauf zu den Software- und AI-Stacks, um die Leistungsfähigkeit für spezifische Anwendungen zu maximieren. Beide sind im flachen Gehäuse (1U) verfügbar, beide unterstützen den vollständigen Docker-Container und Management per Kubernetes für einfach skalierbare Einsätze.

Erste Server kommen von HPE

HPE (Hewlett Packard Enterprise) hat die Beschleunigerkarten Alveo U50 und Alveo U250 auf seinen Servern der Serie HPE ProLiant qualifiziert. Die Server ProLiant DL380 Gen 10 und ProLiant DL385 Gen 10 Plus sind die ersten Server von HPE mit Xilinx FPGAs. HPE ist der erste Server-Hersteller, der Video-Transcoding auf Basis der Alveo U50 von Xilinx anbieten wird.

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