Pour continuer à faire vibrer YouTube, Google a développé une puce personnalisée pour garder Youtube appelé Argos, conçu pour offrir la meilleure qualité vidéo et vous empêcher de dépasser vos limites mensuelles de données haut débit ou mobiles.

Des milliers de puces fonctionnent actuellement dans les centres de données de Google, a révélé Google à CNET dans une interview exclusive. Si vous téléchargez une vidéo aujourd’hui, il est presque certain qu’une puce Argos la traitera afin qu’elle puisse être diffusée partout dans le monde. Un avantage spécifique: lorsqu’il traite une vidéo 4K haute résolution, il peut être disponible pour regarder en quelques heures au lieu des jours que cela prenait auparavant.

Google a détaillé ses puces Argos pour la première fois au Conférence ASPLOS mercredi, offrant un rare aperçu du fonctionnement interne de ses data centers. Une équipe d’environ 100 ingénieurs de Google a conçu les puces de première génération à partir de 2015, a déclaré Scott Silver, le vice-président de l’ingénierie de Google qui supervise l’énorme infrastructure de YouTube. Ces derniers mois, Google a commencé à introduire progressivement ses puces Argos de deuxième génération qui poussent également la compression vidéo à un autre pas en avant.

« Les clients doivent payer pour la bande passante d’une manière ou d’une autre », a déclaré Silver. «Notre objectif est de faire en sorte que les utilisateurs puissent obtenir la meilleure qualité vidéo sur tous les appareils dont ils disposent.» Silver a également détaillé le travail de la puce Argos dans un article de blog.

Concevoir une puce personnalisée n’est pas pour les âmes sensibles. Mais ces jours-ci, cela peut être un moyen important d’avancer. Par exemple, Apple a pris plus de contrôle sur son destin avec son Processeurs M1, quelle puissance MacBook et son nouvel iPad Pro et iMac. La conception M1 a permis à Apple d’améliorer la durée de vie de la batterie, d’ajouter un accélérateur d’intelligence artificielle et d’autres circuits que l’entreprise souhaitait et de suivre le propre programme de produits d’Apple au lieu de celui d’Intel. Plus proche de la situation de YouTube est Graviton 2 d’Amazon Web Services puce à réduire les coûts de calcul.

500 heures de vidéo YouTube téléchargées chaque minute

La gestion de la vidéo est une tâche monumentale chez YouTube. Chaque minute, nous mettons en ligne 500 heures de vidéo sur YouTube. Cela signifie que Google doit faire beaucoup de transcodage – convertir ces vidéos originales téléchargées dans différents formats de compression et les adapter à différentes tailles d’écran. C’est le travail d’Argos.

Parce qu’il est difficile d’améliorer les performances des puces à usage général, les puces personnalisées permettent également aux entreprises de pousser leurs propres priorités informatiques. Dans le cas d’Argos, cela signifie que Google peut réduire ses coûts, garder les utilisateurs de YouTube plus heureux et faire progresser sa technologie vidéo préférée.

Argos gère la vidéo de 20 à 33 fois plus efficacement que les serveurs conventionnels lorsque vous prenez en compte le coût de conception et de construction de la puce, que vous l’utilisez dans les centres de données de Google et que vous payez les énormes factures d’électricité et d’utilisation du réseau de YouTube.

La gestion de la vidéo est une tâche monumentale chez YouTube. Chaque minute, nous mettons en ligne 500 heures de vidéo sur YouTube. Cela signifie que Google doit faire beaucoup de transcodage – convertir ces vidéos originales téléchargées dans différents formats de compression et les adapter à différentes tailles d’écran. C’est pourquoi cela vaut la peine pour Google de concevoir une puce personnalisée.

Argos, un type de puce que Google appelle une unité de codage vidéo (VCU), a donné un coup de pouce à YouTube pendant notre frénésie vidéo induite par la pandémie. C’est une grande aide étant donné que nous avons également regardé 25% de vidéos en plus pendant la pandémie.

Créer des variations vidéo

Lorsque vous mettez en ligne une vidéo, YouTube a immédiatement besoin de nouvelles versions basées sur votre original. Par exemple, à partir d’une vidéo 1080p, il crée des versions 720p et 360p de résolution inférieure. En effet, les personnes qui regardent sur des téléphones peuvent ne pas avoir la résolution d’écran ou la capacité du réseau pour les versions pleine résolution.

Dans certaines régions où les réseaux mobiles lents sont courants, YouTube crée également des versions de résolution encore plus faible et des vidéos avec des fréquences d’images plus lentes, a ajouté Silver.

Tout ce traitement est le travail des puces Argos – d’où le terme unité de codage vidéo. Chaque puce Argos dispose de 10 modules pour traiter la vidéo et Google place deux puces Argos sur chaque carte de circuit imprimé.

Les puces Argos créent également des versions encodées avec différents formats de compression. Chaque original se transforme en 10 à 15 variations, a déclaré Silver.

Booster la compression vidéo AV1

Ces formats de compression, appelés codecs, sont un énorme point de discorde dans l’industrie. Pendant des années, les codecs vidéo premium provenaient du Groupe d’experts en cinéma. Un large éventail de sociétés de technologie a créé les formats puis licencié leurs brevets nécessaires pour utiliser le codec. C’est à l’origine du codec H.264, également appelé AVC, qui a alimenté la première explosion de la vidéo sur Internet et sur les téléphones portables. Plus récemment, le groupe a créé HEVC (High Efficiency Video Coding, également appelé H.265) et VVC (Versatile Video Coding, ou H.266)

La question des brevets s’est avérée épineuse. Les licences peuvent être coûteuses et les restrictions sont contraires à la philosophie des logiciels open source que Google privilégie. Google a proposé les codecs VP8 et plus tard VP9 libres de droits et en open source pour tenter de contrer la tendance.

Par rapport à H.264, VP9 a besoin d’environ 30% de données en moins pour la même qualité d’image vidéo.

Pour un successeur de VP9, ​​Google et des alliés comme Mozilla, Cisco, Microsoft, Amazon et Netflix ont formé le Alliance pour la vidéo ouverte. Ils ont créé un nouveau codec appelé AV1 qui a gagné un approbation d’Apple cela commence à peine à gagner du terrain.

AV1 offre une autre amélioration de 30% de la qualité vidéo, réduisant l’utilisation du réseau ou permettant à YouTube d’envoyer un flux 4K alors qu’un réseau ne supportait auparavant qu’un flux 1080p.

Résoudre le problème de la poule et de l’œuf

AV1 est maintenant disponible dans certains navigateurs Web comme Chrome, Firefox, Brave, Edge et Samsung Internet, et les géants de la vidéo en ligne comme Netflix et Facebook propose désormais la vidéo AV1. Mais il faut des années pour que les codecs se propagent. Témoin Le manque de support AV1 de Qualcomm dans sa nouvelle puce Snapdragon 888, même si les fans d’AV1 avaient promis le support AV1 dans les smartphones 2020.

La puce Argos de deuxième génération ajoute la prise en charge AV1, une incitation majeure pour les fabricants de téléphones à ajouter une prise en charge.

« Les gens qui fabriquent des puces ou des appareils ne veulent pas ajouter de nouveaux décodeurs … à moins que des flux ne soient disponibles », a déclaré Silver. « Ce que YouTube peut faire, c’est résoudre ce problème de la poule et de l’œuf pour que les gens puissent vivre une meilleure expérience. »