Специализированная микросхема декодирования видео AMD
Unified Video Decoder ( UVD , ранее называвшийся Universal Video Decoder ) -- это название специализированной микросхемы видеодекодирования AMD ASIC . Существует несколько версий , реализующих множество видеокодеков , таких как H.264 и VC-1 .
UVD основан на видеопроцессоре ATI Xilleon , который встроен в тот же кристалл, что и GPU , и является частью ATI Avivo HD для аппаратного декодирования видео, наряду с усовершенствованным видеопроцессором (AVP). UVD, как заявляет AMD, обрабатывает декодирование видеокодеков H.264/AVC и VC-1 полностью на аппаратном уровне.
Технология UVD основана на процессоре Cadence Tensilica Xtensa [2] , [3] [4] [5], который был первоначально лицензирован ATI Technologies Inc. в 2004 году. [6]
В отличие от блоков видеоускорения в графических процессорах предыдущего поколения, которые требовали значительного участия хост-процессора, UVD разгружает весь процесс видеодекодирования для VC-1 и H.264, за исключением постобработки видео , которая разгружается шейдерами. Декодирование MPEG-2 также поддерживается, но декодирование битового потока/энтропии не выполняется для видео MPEG-2 на аппаратном уровне.
Ранее ни ATI Avivo серии ATI Radeon R520 , ни PureVideo серии NVidia Geforce 7 не помогали в декомпрессии битового потока/энтропии на входе в VC-1 и H.264 — эту работу выполнял центральный процессор. [7] UVD обрабатывает VLC / CAVLC / CABAC , преобразование частоты , предсказание пикселей и деблокирование в цикле , но передает постобработку шейдерам. [8] Постобработка включает шумоподавление , деинтерлейсинг и масштабирование/изменение размера. AMD также заявила, что компонент UVD, встроенный в ядро графического процессора, занимает площадь всего 4,7 мм² на узле технологического процесса 65 нм .
Разновидность UVD, называемая UVD+, была представлена с серией Radeon HD 3000. UVD+ поддерживает HDCP для видеопотоков с более высоким разрешением. [9] Но UVD+ также продавался как просто UVD.
УВД 2
UVD обновился с выпуском продуктов серии Radeon HD 4000. UVD 2 обеспечивает полное декодирование битового потока H.264/MPEG-4 AVC, VC-1, а также ускорение уровня iDCT видеопотоков MPEG2. Улучшения производительности позволяют декодировать два видеопотока и использовать режим «картинка в картинке» . Это делает UVD2 полностью совместимым с BD-Live .
UVD 2.2 отличается переработанным интерфейсом локальной памяти и улучшает совместимость с видео MPEG2/H.264/VC-1. Однако он продавался под тем же псевдонимом, что и "UVD 2 Enhanced", как "специальная базовая логика, доступная в сериях графических процессоров RV770 и RV730, для аппаратного декодирования видео MPEG2, H.264 и VC-1 с двухпотоковым декодированием". Характер UVD 2.2 как инкрементального обновления UVD 2 можно объяснить этим шагом.
УВД 3
UVD 3 добавляет поддержку дополнительного аппаратного декодирования MPEG2 (энтропийное декодирование), DivX и Xvid через декодирование MPEG-4 Part 2 (энтропийное декодирование, обратное преобразование, компенсация движения) и Blu-ray 3D через MVC (энтропийное декодирование, обратное преобразование, компенсация движения, циклическое деблокирование). [10] [11] вместе с поддержкой 120 Гц стерео 3D, [12] и оптимизирован для использования меньшей вычислительной мощности ЦП. UVD 3 также добавляет поддержку стереоскопических дисплеев Blu-ray 3D. [ необходима цитата ]
УВД 4
UVD 4 включает улучшенную интерполяцию кадров с декодером H.264. [13] UVD 4.2 был представлен с серией AMD Radeon Rx 200 и Kaveri APU. "X.ORG Radeon UVD (Unified Video Decoder) Hardware-UVD4.2: KAVERI, KABINI, MULLINS, BONAIRE, HAWAII". Май 2016 г.
УВД 5
UVD 5 был представлен с AMD Radeon R9 285. Новым в UVD является полная поддержка видео 4K H.264, вплоть до уровня 5.2 (4Kp60). [14]
УВД 6
Сообщалось, что декодер UVD 6.0 и кодер Video Coding Engine 3.1 впервые были использованы в графических процессорах на базе GCN 3, включая серию Radeon R9 Fury и APU "Carrizo", [15] [16] за которыми последовали AMD Radeon Rx 300 Series (семейство Pirate Islands GPU) и AMD Radeon Rx 400 Series (семейство Arctic Islands GPU). [17] Также было объявлено, что версия UVD в графических контроллерах на базе "Fiji" и "Carrizo" обеспечивает поддержку аппаратного декодирования видео High Efficiency Video Coding (HEVC, H.265), до 4K, 8-битный цвет (H.265 версии 1, основной профиль); [18] [19] [20] и есть поддержка 10-битного цвета HDR как видеокодека H.265, так и VP9 в серии AMD Radeon 400 с UVD 6.3. [21] [22] [23]
УВД 7
Декодер UVD 7.0 и кодер Video Coding Engine 4.0 включены в графические процессоры на базе Vega. [24] [25] Но до сих пор нет фиксированной функции аппаратного декодирования VP9. [26]
УВД 7.2
Графический процессор AMD Vega20, присутствующий в картах Instinct Mi50, Instinct Mi60 и Radeon VII, включает в себя VCE 4.1 и два экземпляра UVD 7.2. [27] [28]
ВКН 1
Начиная с интегрированной графики Raven Ridge APU (Ryzen 2200/2400G), бывшие UVD и VCE были заменены новым " Video Core Next " (VCN). VCN 1.0 добавляет полное аппаратное декодирование для кодека VP9. [29]
Поддержка форматов
[30] [29]
^ ab Все декодеры MPEG-2 поддерживают MPEG-1 CPB
^ Кодирование/декодирование High 10 Profile не поддерживается.
Большинство видеокарт серии Radeon HD 2000 реализуют UVD для аппаратного декодирования контента высокой четкости 1080p. [31] Однако видеокарты серии Radeon HD 2900 не включают UVD (хотя он может обеспечить частичную функциональность за счет использования своих шейдеров), который был неверно указан как присутствующий на страницах продукта и коробках с продуктами партнеров по надстройкам до запуска Radeon HD 2900 XT, [ нужна цитата ] либо указав карту как оснащенную ATI Avivo HD, либо явно UVD, [ нужна цитата ] и только предыдущее заявление ATI Avivo HD является правильным. Исключение UVD также было подтверждено должностными лицами AMD. [32]
^ ab Для воспроизведения защищенного видеоконтента также требуется карта, операционная система, драйвер и поддержка приложения. Для этого также необходим совместимый HDCP-дисплей. HDCP является обязательным для вывода определенных аудиоформатов, что накладывает дополнительные ограничения на настройку мультимедиа.
^ Для питания более двух дисплеев дополнительные панели должны иметь собственную поддержку DisplayPort . [42] В качестве альтернативы можно использовать активные адаптеры DisplayPort-to-DVI/HDMI/VGA.
^ ab DRM ( Direct Rendering Manager ) — компонент ядра Linux. Поддержка в этой таблице относится к самой последней версии.
^ Серия Radeon 100 имеет программируемые пиксельные шейдеры, но не полностью соответствует DirectX 8 или Pixel Shader 1.0. См. статью о пиксельных шейдерах R100 .
^ Карты на базе R300, R400 и R500 не полностью соответствуют OpenGL 2+, поскольку оборудование не поддерживает все типы текстур, не являющихся степенью двойки (NPOT).
^ Для соответствия OpenGL 4+ требуется поддержка шейдеров FP64, и они эмулируются на некоторых чипах TeraScale с использованием 32-разрядного оборудования.
^ abc UVD и VCE были заменены на Video Core Next (VCN) ASIC в реализации Vega на базе APU Raven Ridge .
^ Обработка видео для техники интерполяции частоты видеокадров. В Windows работает как фильтр DirectShow в вашем плеере. В Linux поддержка со стороны драйверов и/или сообщества отсутствует.
^ ab Для воспроизведения защищенного видеоконтента также требуется карта, операционная система, драйвер и поддержка приложения. Для этого также необходим совместимый HDCP-дисплей. HDCP является обязательным для вывода определенных аудиоформатов, что накладывает дополнительные ограничения на настройку мультимедиа.
^ Поддержка большего количества дисплеев возможна при использовании собственных подключений DisplayPort или при разделении максимального разрешения между несколькими мониторами с помощью активных преобразователей.
^ ab DRM ( Direct Rendering Manager ) — компонент ядра Linux. AMDgpu — модуль ядра Linux. Поддержка в этой таблице относится к самой последней версии.
Поддержка операционной системы
Ядро UVD SIP должно поддерживаться драйвером устройства , который предоставляет один или несколько интерфейсов, таких как VDPAU , VAAPI или DXVA . Один из этих интерфейсов затем используется программным обеспечением конечного пользователя, например, VLC media player или GStreamer , для доступа к оборудованию UVD и его использования.
AMD Catalyst , фирменный драйвер графического устройства AMD , поддерживающий UVD, доступен для Microsoft Windows и некоторых дистрибутивов Linux. Кроме того, доступен бесплатный драйвер устройства , который также поддерживает оборудование UVD.
28 июня 2014 года Phoronix опубликовала некоторые тесты по использованию Unified Video Decoder через интерфейс VDPAU, работающий под управлением MPlayer на Ubuntu 14.04 с версией 10.3-testing Mesa 3D. [64]
Поддержка запуска пользовательской прошивки на базе FreeRTOS на ядре UVD Radeon HD 2400 (на базе ЦП Xtensa), подключенном к плате на базе STM32 ARM через I 2 C , была предпринята в январе 2012 года. [65]
Предшественники и преемники
Предшественники
Video Shader и ATI Avivo — это схожие технологии, реализованные в предыдущих продуктах ATI.
Преемник
На смену UVD пришла AMD Video Core Next в серии APU Raven Ridge, выпущенной в октябре 2017 года. VCN объединяет как кодирование (VCE), так и декодирование (UVD). [66]
VDPAU – API декодирования и представления видео для Unix от NVIDIA
API видеоускорения (VA API) – альтернативный API видеоускорения для XvBA для операционных систем Linux/UNIX, который поддерживает XvBA в качестве бэкэнда
^ "Операционная система Linux на процессорах Xtensa".
^ Чунг, Кен (2009-01-08). "Выставка потребительской электроники представляет продукцию с поддержкой Tensilica". EDA Geek. Архивировано из оригинала 2014-04-26 . Получено 2014-05-15 .
^ "Обзор HardSpell" (на китайском). Архивировано из оригинала 27 сентября 2007 г.
^ Смит, Райан (24 февраля 2010 г.). "AMD Radeon HD 5450: следующий шаг в области видеокарт для HTPC". AnandTech . AnandTech, Inc. стр. 4 . Получено 7 апреля 2010 г. Поскольку деинтерлейсинг и другие действия по постобработке AVIVO выполняются аппаратным обеспечением шейдеров, ограниченные возможности шейдеров этих карт означали, что AMD не могла предложить полный набор возможностей AVIVO сразу.
^ (на китайском) Тема обсуждения PC-DVD, получена 23 августа 2008 г.
^ Белая книга | Унифицированный видеодекодер AMD (UVD)
^ "DailyTech - Radeon 6800 Series Launches, Targets GeForce GTX 460". Архивировано из оригинала 20.03.2012 . Получено 01.09.2013 .Янсен Нг, 21 октября 2010 г. DailyTech
^ «Обзор APU AMD A6-3650 Llano — страница 5» . Hardwarecanucks.com. 2 августа 2011 года . Проверено 17 апреля 2014 г.
^ Коэн Крайнс (14 января 2014 г.). «Обзор AMD A10-7850K Kaveri: новый APU AMD» . оборудование.информация .
^ Райан Смит. «GCN 1.2 – Обработка изображений и видео — Обзор AMD Radeon R9 285: с участием Sapphire R9 285 Dual-X OC». anandtech.com .
^ "Руководство по кодированию и воспроизведению HEVC_H.265". TechSpot . 8 декабря 2016 г.
^ «Раскрыты основные особенности третьей итерации архитектуры GCN от AMD | KitGuru».
^ «Дисплей имеет значение: виртуальное суперразрешение, целевая частота кадров и декодирование HEVC — обзор AMD Radeon R9 Fury X, нацеленный на вершину». Anandtech .
↑ Андермар, Вольфганг (24 июня 2015 г.). «AMD Radeon R9 Fury X im Test: Eine ernsthafte Alternative zu Nvidias Topmodellen (стр. 8)». Компьютерная база .
^ Рик Мерритт (2015-01-05). "AMD описывает процессор для ноутбуков". EE Times . Получено 2015-01-10 .
^ "AMD представляет новое видение и стратегию в области профессиональной графики, расширяя возможности "искусства невозможного"". AMD .
^ "AMD запускает Radeon Rebellion с видеокартой Radeon™ RX 480, которая уже доступна". AMD .
^ abcd Киллиан, Зак (22 марта 2017 г.). "AMD публикует исправления для поддержки Vega в Linux". Tech Report . Получено 23 марта 2017 г. .
^ Ларабель, Майкл (20 марта 2017 г.). «AMD рассылает 100 исправлений, включающих поддержку Vega в AMDGPU DRM». Phoronix . Получено 25 августа 2017 г.
^ "Архитектура Vega следующего поколения от Radeon" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2018-09-06 . Получено 2024-01-28 .
^ Дойчер, Алекс (15.05.2018). "[PATCH 50/57] drm/amdgpu/vg20:Включить IRQ второго экземпляра для uvd 7.2" . Получено 13.01.2019 .
^ Дойчер, Алекс (15.05.2018). "[PATCH 42/57] drm/amd/include/vg20: настройка VCE_BASE для повторного использования заголовочных файлов vce 4.0" . Получено 13.01.2019 .
^ abc "RadeonFeature". www.x.org .
^ ab "RadeonFeature". www.x.org .
^ Оборудование HKEPC. «Оборудование HKEPC — компьютер №1 для ПК». hkepc.com . Архивировано из оригинала 12 марта 2007 г.
^ "DailyTech - Упс, ATI Radeon HD 2900 XT не хватает UVD". dailytech.com . Архивировано из оригинала 24.12.2013.
^ "AMD анонсирует 7-е поколение APU: Excavator mk2 в Bristol Ridge и Stoney Ridge для ноутбуков". 31 мая 2016 г. Получено 3 января 2020 г.
^ «Семейство гибридных процессоров AMD Mobile «Carrizo» призвано обеспечить значительный скачок в производительности и энергоэффективности в 2015 году» (пресс-релиз). 20 ноября 2014 г. Получено 16 февраля 2015 г.
^ "Руководство по сравнению мобильных процессоров, версия 13.0, страница 5: полный список мобильных процессоров AMD". TechARP.com . Получено 13 декабря 2017 г.
^ ab "AMD VEGA10 и VEGA11 GPUs замечены в драйвере OpenCL". VideoCardz.com . Получено 6 июня 2017 г. .
^ Cutress, Ian (1 февраля 2018 г.). «Zen Cores и Vega: Ryzen APU для AM4 – AMD Tech Day на CES: раскрыта дорожная карта 2018 года с Ryzen APU, Zen+ на 12 нм, Vega на 7 нм». Anandtech . Получено 7 февраля 2018 г.
^ Ларабель, Майкл (17 ноября 2017 г.). «Поддержка кодирования Radeon VCN появилась в Mesa 17.4 Git». Phoronix . Получено 20 ноября 2017 г.
^ ab "AMD Ryzen 5000G 'Cezanne' APU получает первые снимки кристалла с высоким разрешением, 10,7 миллиарда транзисторов в корпусе площадью 180 мм2". wccftech . 12 августа 2021 г. . Получено 25 августа 2021 г. .
^ Тони Чен; Джейсон Гривз, «Архитектура AMD Graphics Core Next (GCN)» (PDF) , AMD , получено 13 августа 2016 г.
^ "Технический взгляд на архитектуру AMD Kaveri". Semi Accurate . Получено 6 июля 2014 г.
^ «Как подключить три или более мониторов к видеокарте AMD Radeon™ HD 5000, HD 6000 и HD 7000 Series?». AMD . Получено 8 декабря 2014 г. .
^ Эйрли, Дэвид (26 ноября 2009 г.). "DisplayPort поддерживается драйвером KMS, встроенным в ядро Linux 2.6.33" . Получено 16 января 2016 г.
^ "Матрица характеристик Radeon". freedesktop.org . Получено 10 января 2016 г. .
^ Дойчер, Александр (16 сентября 2015 г.). "XDC2015: AMDGPU" (PDF) . Получено 16 января 2016 г. .
^ аб Мишель Дэнцер (17 ноября 2016 г.). «[АНОНС] xf86-video-amdgpu 1.2.0». lists.x.org .
^ "AMD Radeon HD 6900 (AMD Cayman) series graphics cards". HWlab . hw-lab.com. 19 декабря 2010 г. Архивировано из оригинала 23 августа 2022 г. Получено 23 августа 2022 г. Новая архитектура потоковых процессоров VLIW4 позволила сэкономить площадь каждого SIMD на 10%, при этом производительность осталась прежней архитектуры VLIW5
^ "База данных спецификаций графических процессоров". TechPowerUp . Получено 23 августа 2022 г. .
^ "NPOT Texture (OpenGL Wiki)". Khronos Group . Получено 10 февраля 2021 г.
^ "AMD Radeon RX 6800 XT Specs". TechPowerUp . Получено 1 января 2021 г. .
^ "AMD запускает графические процессоры Radeon PRO W7500/W7600 RDNA3". Phoronix . 3 августа 2023 г. . Получено 4 сентября 2023 г. .
^ "Графическая карта AMD Radeon Pro 5600M" . TopCPU.net (на немецком языке) . Проверено 4 сентября 2023 г.
^ Ларабель, Майкл (15 сентября 2020 г.). «AMD Radeon Navi 2 / VCN 3.0 поддерживает декодирование видео AV1». Phoronix . Получено 1 января 2021 г. .
^ Эдмондс, Рич (4 февраля 2022 г.). «Обзор графического процессора ASUS Dual RX 6600: надежная игра в разрешении 1080p с впечатляющими термическими характеристиками». Windows Central . Получено 1 ноября 2022 г.
^ "Архитектура Vega следующего поколения от Radeon" (PDF) . Radeon Technologies Group (AMD). Архивировано из оригинала (PDF) 6 сентября 2018 г. . Получено 13 июня 2017 г. .
^ "AMDGPU" . Получено 29 декабря 2023 г.
↑ Майкл Ларабель (8 октября 2014 г.). «Слайды анонсируют новый драйвер ядра «AMDGPU»». Phoronix . Получено 22 января 2015 г. .
^ "UVD включен для Linux в Catalyst 8.10". Phoronix. 2008-10-15 . Получено 2015-01-22 .