현재 글로벌 비디오 시장은 라이브 콘텐츠가 70% 이상 차지하고 있으며, 워치 파티(Watch Party)와 라이브 쇼핑, 온라인 경매나 소셜 스트리밍과 같은 새로운 유형의 저지연, 대규모 양방향 스트리밍 애플리케이션이 빠르게 부상하고 있다.

이렇게 급부상하는 대규모 라이브 양방향 스트리밍 서비스 트렌드에 대응하기 위해 AMD는 5nm ASIC을 기반으로 AV1 압축 표준을 지원하는 VPU(Video Processing Unit)을 탑재한 AMD 알베오(Alveo) MA35D 미디어 가속기를 발표했다.

알베오 MA35D 미디어 가속기는 카드당 최대 32개의 1080p 해상도의 영상을 초당 60프레임으로 스트리밍할 수 있는 높은 채널 밀도와 전력 효율성, 초저지연 성능을 제공하며, 이를 통해 컴퓨팅 집약적인 콘텐츠 제공에 필요한 인프라 비용을 절감할 수 있도록 지원한다. 알베오 MA35D는 이전 세대 알베오 U30 미디어 가속기에 비해 4K 해상도 기준 최대 4배 더 증가된 채널 밀도와 4배 더 짧은 지연시간, 1.8배 높은 압축 효율을 제공해 VMAF(Video Multimethod Assessment Fusion)를 통한 일반 비디오 품질 측정 기준으로 동일한 성능을 발휘한다.

알베오 U30 미디어 가속기는 FPGA 기반이었지만, 이번 MA35D는 ASIC 기반으로 5nm 공정에서 생산됐다. 따라서 이번 MA35D에는 개발자들이 직접 필요한 가속기를 프로그래밍해 재구성할 수 있는 기능은 빠지고 성능과 전력 효율 등의 이점을 극대화한 것이다.

전체 비디오 파이프라인 가속화

알베오 MA35D는 특수 제작된 VPU를 활용해 전체 비디오 파이프라인을 가속화한다. 이 VPU 상에서 모든 비디오 프로세싱 기능을 처리함으로써 CPU와 가속기 간의 데이터 이동을 최소화해, 전체 지연시간을 줄이고, 카드당 최대 32개 채널 1080p 60프레임, 혹은 8x 4Kp, 60프레임 또는 4x 8Kp 30프레임 스트리밍으로 채널 밀도를 극대화한다. 이 플랫폼은 주로 사용되는 H.264나 H.265 코덱에 대한 초저지연 성능을 제공하며, 차세대 AV1 트랜스코더 엔진을 통해 동급 소프트웨어 대비 최대 52%의 비트레이트 감소로 대역폭 절감 효과도 제공한다. MA35D의 인코딩시 지연시간은 4K 처리시 8ms 수준에 불과하다.

AI 기반 화질 개선, 콘텐츠 최적화

이 가속기 제품은 AI 프로세서와 전용 비디오 품질 엔진을 통합해, 감소된 대역폭에서도 체감품질을 개선하도록 설계됐다. AI 프로세서는 콘텐츠를 프레임별로 평가하고, 인코더 설정을 동적으로 조정해 시각적 품질을 향상하는 동시에 비트레이트(Bitrate)를 최소화한다. 최적화 기법으로는 텍스트나 안면 해상도 개선을 위한 ROI(Region-of-Interest) 인코딩, 복잡하거나 모션이 포함된 장면을 수정하는 아티팩트 감지(Artifact Detection), 비트레이트 최적화에 필요한 예측 인사이트를 지원하는 콘텐츠 인식 인코딩 등이 있다.

1U 랙 서버로 최대 256개 채널 제공

대용량 스트리밍 서비스를 확장하기 위해서는 서버당 채널 수를 극대화하면서도 스트림당 전력과 대역폭을 최소화해야 한다. 알베오 MA35D 가속기 카드는 스트림당 1와트의 전력을 소모해, 전체 35와트 수준의 매우 높은 전력 효율성을 제공한다. 또한 카드당 최대 32x 1080p60 스트리밍을 지원함으로써 8개의 카드를 장착한 1U 랙 서버로 최대 256개의 채널을 제공할 수 있어 서버, 랙 또는 데이터센터당 스트리밍 수를 극대화할 수 있다.

한편, 이 플랫폼은 업계에서 널리 사용되는 FFmpeg나 GStreamer 비디오 프레임워크를 지원하는 AMD 미디어 가속 SDK(Software Development Kit)를 통한 개발 환경도 제공한다.

AMD의 AECG 데이터센터 그룹 총괄 책임자인 댄 기븐스(Dan Gibbons)는 “우리는 고객 및 파트너들과 긴밀히 협력하여 기술적 요구사항은 물론, 대규모 양방향 스트리밍 서비스의 수익성을 높이기 위해 필요한 인프라 문제를 파악하는 데 주력했다”며, “이를 기반으로 대규모 콘텐츠 제작자들과 사용자들이 몰입형 경험을 제공하는데 소요되는 자본과 운영 비용을 절감하고 공급업체들의 개별 요구사항에 부합하는 ASIC 아키텍처 기반의 알베오 MA35D를 개발했다”고 밝혔다.