Vous l’avez peut-être remarqué ou non, mais Google dit que les vidéos YouTube devraient maintenant être meilleures et se charger plus rapidement. C’est grâce à une nouvelle puce que la société a conçue en interne et déployée dans ses centres de données pour compresser le contenu vidéo.
Google affirme que les puces, appelées unités de codage vidéo (trans), ou VCU, le font plus rapidement et plus efficacement qu’auparavant. Selon la société, les processeurs traditionnels ne sont pas excellents pour le transcodage vidéo.
Le VCU vous offre la meilleure qualité vidéo YouTube possible sur votre appareil tout en consommant moins de bande passante qu’auparavant. Du côté de Google, il optimise les performances et réduit les coûts d’infrastructure. La société a déclaré que YouTube avait rencontré un énorme pic d’utilisation pendant la pandémie grâce à cette innovation.
Le VCU est 20 à 33 fois plus efficace en termes de calcul que l’ancien système optimisé de Google, qui fonctionnait sur des serveurs traditionnels. L’amélioration prend en compte les performances et le coût total de possession sur une période de trois ans, y compris le coût de conception et de construction de la puce personnalisée, ainsi que le coût de son exécution dans les centres de données Google, Jeff Calow, un ingénieur logiciel Google et l’un des ingénieurs à l’origine de la nouvelle puce, a déclaré à DCK dans un e-mail.
La puce Google VCU est née parce que les utilisateurs de YouTube voulaient une meilleure qualité
Un groupe d’ingénieurs Google a passé les six dernières années à concevoir et à optimiser le VCU pour diffuser des vidéos YouTube dans les centres de données Google. La première version du VCU, qui prend en charge les codecs VP9 et H.264, a maintenant été déployée dans ses centres de données dans le monde entier.
«Le VCU nous aide à activer de nouvelles fonctionnalités telles que la diffusion en direct VP9 à grande échelle ou la diffusion de vidéos 4K plus rapidement qu’auparavant. Les téléspectateurs de YouTube bénéficient d’une économie de bande passante car VP9 est disponible plus tôt », a déclaré Calow à DCK.
Les ingénieurs de Google ont commencé à créer une puce personnalisée pour le transcodage de vidéos en 2015, lorsque YouTube a noté une demande croissante de vidéos de meilleure qualité, telles que 1080p et 4K. Pour répondre à la demande, il a dû passer à des codecs vidéo plus efficaces pour les données (normes de compression vidéo). Cependant, les codecs vidéo efficaces en données comme VP9 utilisent cinq fois plus de ressources de calcul pour encoder que le format H.264 largement utilisé, a expliqué Calow.
«La combinaison de ces dynamiques nous a conduit à rechercher une infrastructure considérablement plus efficace et évolutive», a écrit Calow dans un article de blog.
Selon YouTube, Google a déjà développé une puce VCU de deuxième génération prenant en charge le codec AV1, une norme de nouvelle génération qui offre une vidéo de meilleure qualité, avec moins de mémoire tampon pour les utilisateurs. La société a commencé à installer la puce de deuxième génération dans ses centres de données, elle transcode donc déjà certaines vidéos sur YouTube, nous a dit Calow.
Une seule carte VCU a deux puces VCU, chaque puce contenant 10 cœurs de codage. Chaque système VCU déployé dans un centre de données Google dispose de 20 puces connectées via 10 cartes.
Google a publié ce mois-ci un papier sur le VCU, intitulé Accélération vidéo à l’échelle de l’entrepôt: co-conception et déploiement dans la nature, répertoriant plus de 50 Googleurs (dont Calow) comme auteurs.
Plus de 500 heures de vidéo téléchargées sur YouTube chaque minute
YouTube doit transcoder chaque vidéo mise en ligne par les utilisateurs, la compresser pour différentes versions avec différentes résolutions, afin de pouvoir prendre en charge la myriade d’appareils utilisés pour la visionner (des téléphones aux ordinateurs portables en passant par les téléviseurs) et pour différentes quantités de bande passante dont les utilisateurs disposent. .
Plus de 500 heures de contenu vidéo sont téléchargées sur YouTube chaque minute, a écrit Calow dans son article de blog. La durée de visionnage de YouTube a augmenté de 25% au premier trimestre de l’année dernière, alors que la pandémie s’est installée et qu’une grande partie du monde s’est enfermée.
«Parce que nous avions ce système en place, nous avons pu nous développer rapidement pour faire face à cette poussée», a-t-il écrit. « En pratique, cela signifiait que les vidéos étaient disponibles pour les spectateurs rapidement après leur mise en ligne par le créateur. »
Les hyperscaleurs conçoivent des puces personnalisées pour des cas d’utilisation ciblés
Le VCU (nommé «Argos» en interne) n’est pas la première puce de centre de données personnalisée conçue par Google. Les deux autres dont on parle publiquement sont les Unité de traitement Tensor (TPU), un ASIC pour les charges de travail IA; et le Titan puce pour la sécurité.
D’autres géants de la technologie qui exploitent des plates-formes cloud à grande échelle ont également conçu leurs propres puces de serveur. Leur énorme échelle et leurs poches profondes leur permettent de concevoir du matériel personnalisé pour répondre à des besoins spécifiques, a déclaré Kevin Krewell, analyste principal chez TIRIAS Research, à DCK.
Ils réinvestissent le capital initial, car les puces personnalisées améliorent le coût total de possession de leur infrastructure informatique au fil du temps. Dans le cas des fournisseurs de services cloud, ils récupèrent leur argent en ajoutant une nouvelle option d’infrastructure cloud à leur portefeuille de services.
AWS exécute des applications personnalisées basées sur Arm Graviton et Graviton2 processeurs dans ses centres de données. Microsoft serait également concevoir sa propre puce basée sur Arm pour les serveurs qui alimentent sa plateforme cloud Azure.
« Google a la capacité de conception en interne », a déclaré Krewell, commentant l’annonce de la puce Google VCU. «Ils peuvent créer une conception, et c’est relativement rentable pour eux. Et, comme ils l’ont souligné, cet ASIC est très efficace pour gérer la vidéo en streaming. Il en coûte de l’argent pour le construire et l’approvisionner, mais s’il permet d’économiser de l’argent en abaissant le coût total de possession, c’est un investissement qui en vaut la peine. »
