? 　現今的數碼設備已能夠提供極強大的功能，但是隨著新技術的不斷涌現，消費者仍然期待著更高的功能，比如在視覺享受方面，對于視頻的畫面尺寸、圖像清晰度的追求仍然處于一個上升的階段。特別是在LTE/LTE-A高速網絡即將普及和4K視頻浪潮的驅動下，業界都認為視頻數據將會成為移動網絡數據中最大的一個組成部分，如何解決高清視頻數據的傳輸速率和功耗問題已成為越來越大的設計挑戰。

　　對于4K視頻，芯原技術市場和應用工程資深總監汪洋先生表示，4K視頻，是沿著從D1到720P標清到1080P高清這一條發展的主線繼續向前延伸的下一個關鍵節點，一定會成為主流，而且這個進程會相當快。就目前的狀況來說，雖然4K視頻的源還比較少，但是4K的視頻解碼設備和顯示設備已經成為各廠商追逐的熱點，設備和源的關系類似于雞和蛋的關系，是相輔相成、共同發展的，源已經有了，雖然不多，隨著設備的出現和豐富，源也將會很快豐富起來。跟4K視頻領域相關的其中兩個關鍵環節，一個是視頻流的傳輸，另一個是視頻流的編解碼，芯原都投入了相當的資源并且推出了商用方案。在傳輸環節上，芯原今年上市的完全自主知識產權的第四代向量和標量數字信號處理器ZSP G4系列，適用于各種采用了OFDM、MIMO等技術的高速率、大帶寬通信設備芯片；在編解碼環節上，芯原與谷歌合作推出了全新的Hantro G2視頻解碼器IP，為業內目前唯一能同時支持最新的HEVC以及VP9視頻格式，并以單核支持4K分辨率、60幀每秒的視頻解碼的IP產品。

　　芯原技術市場和應用工程資深總監 汪洋先生

　　第四代ZSP架構（ZSP G4）和ZSP G4家族的第一個成員是ZSP981數字信號處理器（DSP）核。除了與上一代架構兼容，ZSP G4架構還引入了矢量計算能力，并提供更高帶寬的接口和更多的執行資源。相較于第三代ZSP核，與無線通信專家合力開發的ZSP981在滿足移動設備所需的低功耗的同時，將性能提升了17倍。

　　汪洋先生介紹到，ZSP G4是在之前的非常成熟的、并且經過了大量不同類型的芯片產品和市場長期驗證的三代ZSP內核技術的基礎上創新發展而來的第四代ZSP數字處理器內核系列，既滿足了量產芯片產品對于IP提出的穩定可靠的質量需求，又具有先進性和獨特的優勢，其主要體現在以下幾個方面：

　　1. ZSP G4是專門針對目前和未來一段時期之內的、涉及到大量的復雜的向量運算的應用，例如第四代移動通信LTE-A等而設計的，其硬件架構、軟件指令集等都體現了鮮明的、面向應用的特色，真正做到了精悍、高效，相比傳統的、單純靠增加內部的資源（如執行單元、寄存器數量等）或者提高工作頻率來提升處理能力的方案，ZSP G4更全面地將信號處理流程作為一個整體來考慮，在架構設計中消除了數據通路帶寬和運算處理能力不匹配的問題，在一個最佳的平衡點達到了很好的能效指標；而跟傳統的標量處理器加大量的硬件協處理器的方案相比，ZSP G4不僅保留了方案整體的靈活性，而且在硅片面積上也更具有優勢。另外，跟其它方案相比ZSP G4更重要的一個優勢是其在功耗方面真正做到了既滿足應用的性能需求，又滿足了手持類設備芯片的功耗需求；

　　2. ZSP G4架構具有很強的靈活性，既可以針對被處理的數據的長度進行縱向擴展（位寬擴展），又可以針對被處理的數據流的平行性進行橫向擴展（多核擴展），能很好地適應不同的應用、不同的場合；

　　3. ZSP G4的優勢也體現在其繼承性上，一方面ZSP G4具有良好的指令集后向兼容性，客戶現有的ZSP G2和G3上的產品軟件可以很輕松地移植到G4上運行，對客戶的軟件保值和芯片整體方案都很友好；另一方面ZSP G4也具有ZSP傳統的、對程序員友好的易編程特性，可大大縮短軟件方案的開發周期。同時，芯原也為ZSP G4提供了一個完整的、易用的、能充分發揮ZSP G4架構優勢的集成軟件開發環境和工具鏈，如向量化的編譯器、軟件分組、匯編優化和對應的仿真模型等，并且為了幫助客戶更快更好地開發產品，芯原還可提供優化的底層函數庫。

　　ZSP981是ZSP G4內核系列中的一款向量數字信號處理器，具有10級流水線，擁有向量處理單元和標量處理單元，單時鐘周期可執行高達6條指令、進行高達68條乘加運算，同時還提供了6個支持緊耦合和松耦合工作模式的標量和向量Z.Turbo協處理器接口，客戶可以基于981開發出各種針對性強、差異化的芯片方案。

　　基于981的方案，在諸如高清視頻流的傳輸通信等應用中，其優勢一個是在于能效，不僅性能要滿足需求，而且功耗不能大，不然無法在電池供電的設備中應用；另一個在于價格，方案的硅片面積不大，具有可編程器件的靈活性，從整個產品的生命周期來講，產品的開發、bug fix、升級、應用和產品型號的擴展，都可以為客戶帶來很好的時間和經濟效益。

　　高清視頻不僅僅要面對網絡帶寬、傳輸速率、本地存儲和功耗所帶來的挑戰，還對視頻編解碼器提出了新的要求。芯原推出的Hantro G2視頻解碼器IP就是一款高性價比的解決方案。汪洋先生表示，支持HEVC和VP9的4K視頻編碼器Hantro H2也在開發中，并預計不久將推出供廣大用戶使用。

　　Hantro G2多格式視頻解碼器IP，繼承了以往Hantro IP的低功耗、可配置等優點，而且因為采用了新的設計方法，其身上具備了其它同類型IP和之前Hantro IP型號所不具備的特點，例如可以單核支持最新的視頻格式HEVC及VP9的4K分辨率、60幀每秒的視頻的解碼，而目前其它方案都需要采用多核才能達到所需的性能；另外，G2的邏輯門數、緩存大小都可以隨著所支持的視頻分辨率的大小而變化，它的適應范圍會更廣，硅片面積會得到更有效的利用。

　　芯原Hantro視頻IP最大的傳統優勢在于低功耗，與業內其它的同類型的視頻方案相比，Hantro視頻IP在同等性能的情況下，功耗要比它們低一個數量級，所以更適合在功耗敏感的場合應用。作為一個完整的方案，Hantro IP的視頻解碼器除了可以全面地支持各種常見視頻格式外， 還提供了一個可以在緊耦合模式下工作的多功能視頻后處理器，以降低總線負載。 同時，Hantro視頻IP具有很強的靈活性，包括IP的總線接口類型、支持的視頻格式、視頻分辨率、所需要的后處理功能等參數，都可以按照客戶的具體應用需求進行最優化的配置。

　　Hantro IP的優點還在于它對客戶是全公開的，硬件設計是以RTL源代碼的形式提供，包括驅動軟件、testbench都是提供源代碼，設計中不存在客戶不可見的黑盒子，客戶用起來會更明白、更放心。