Phải xử lý đến 500 giờ video up lên mỗi phút, Google tự thiết kế cả chip riêng cho YouTube, hiệu quả tăng đến 33 lần

Để xử lý lượng video khổng lồ upload lên YouTube là một gánh nặng kinh hoàng đối với bất kỳ công ty nào. Trung bình mỗi phút có khoảng 500 giờ video được người dùng upload lên nền tảng này. Không chỉ phải chuyển đổi định dạng nén cho một thời lượng video khổng lồ mỗi ngày, các video này còn phải được hiển thị dưới nhiều độ phân giải khác nhau/

Nếu bạn thử click vào hình bánh xe ở góc dưới bên phải mỗi clip 8K trên YouTube, bạn sẽ thấy đoạn video này có thể được xem dưới 9 độ phân giải khác nhau, bao gồm 144p, 240p, 360p, 480p, 720p, 1080p, 1440p, 2160p và 4320p – cho riêng mỗi video.

Bộ chuyển mã video VCU của Google với 2 con chip Argos trên bản mạch

Gánh nặng này lớn đến mức ngay cả các trung tâm dữ liệu với hàng ngàn CPU của Google cũng gặp nhiều khó khăn để xử lý chúng, đặc biệt là khi đó là các CPU đa dụng như chip Intel Skylake hay các GPU T4 Tensor Core của Nvidia.

Đó là lý do tại sao Google quyết định tự xây dựng con chip máy chủ riêng cho nền tảng video khổng lồ này. Mới đây trong một bài đăng trên blog của mình, Google đã mô tả chi tiết về con chip "Argos" mới dành cho YouTube.

Theo ông Jeff Calow của Google, các con chip Argos này đã giúp cải thiện hiệu quả của các bộ chuyển mã video (VCU – Video (trans)Coding Unit) lên "20-33 lần so với các hệ thống được tối ưu trước đây, vốn đang chạy phần mềm trên những máy chủ truyền thống."

Bản vẽ mô tả sơ đồ con chip Argos của Google với 10 nhân mã hóa Encoder Core bên trong

Mỗi bộ VCU này có hình dạng giống như một card đồ họa với 2 con chip Argos được gắn trên đó. Theo bản vẽ thiết kế của Google, trong mỗi con chip này chứa 10 "nhân mã hóa", có khả năng mã hóa video độ phân giải 2160p, với tốc độ khung hình lên tới 60 FPS theo thời gian thực bằng cách sử dụng 3 khung tham chiếu.

Theo tuyên bố của Google, nhờ những con chip mới Argos, các đoạn video 4K do người dùng upload lên YouTube sẽ sẵn sàng để xem chỉ sau vài giờ, thay vì phải chờ đến vài ngày như trước đây.

Bên cạnh việc giúp người dùng tiết kiệm thời gian chờ đợi khi muốn xem các đoạn video chất lượng cao càng sớm càng tốt, Argos còn mang lại lợi ích tài chính đáng kể cho Google. Công ty cho biết, ngay cả tính cả chi phí nghiên cứu phát triển con chip này, Argos cũng giúp công ty tiết kiệm số tiền khổng lồ khi không phải tìm đến các chip bên ngoài như của Intel và Nvidia.

Bảng so sánh hiệu quả convert video giữa bộ VCU của Google với các hệ thống dùng chip Intel và Nvidia (Perf/TCO viết tắt của hiệu năng trên mỗi đơn vị chi phí của người sở hữu)

Dự án phát triển chip cho YouTube đã được Google khởi động từ 2015 đến nay và Argos đã bắt đầu được triển khai trong các trung tâm dữ liệu của Google. Trên thực tế, một con chip Argos thế hệ thứ hai đã bắt đầu được triển khai với trọng tâm hướng đến AV1, chuẩn codec video mới mang lại chất lượng hình ảnh tốt hơn nhưng cũng tiêu tốn nhiều sức mạnh tính toán hơn.