在互聯網的流量世界里，視頻已經變成了一種無可爭議的“絕對統治者”。從高清直播、短視頻狂潮，到智能汽車的多路車載影像以及AI加持的智能安防，視頻幾乎無處不在。然而，在這場視覺盛宴的背后，行業卻正在經歷一場前所未有的“算力焦慮”。尤其是在視頻逐漸走向諸如8K等高清分辨率的當下，這種緊迫感尤為強烈。

要了解這一點，就要從我們為何能從網絡上看到視頻說起。

視頻背后的芯片：RISC-V嶄露頭角

作為互聯網“原住民”，我們對于在網上刷視頻這件事司空見慣了。但其實當我們點擊播放網絡視頻時，背后其實正在進行一場精密的“接力賽”：內容創作者拍攝的原始視頻經過視頻編碼技術，被壓縮成極小的數字數據流并存儲在服務器上，并通過光纖、基站等通信基礎設施投放到你的設備上。最后，你的手機或電腦利用視頻解碼芯片和軟件將這些壓縮數據還原，以獲得原始視頻。

具體到網絡視頻的場景中，服務器端具有視頻編碼能力的芯片就像是一個云端的“萬能超級轉碼工廠”：它通過采用諸如H.265等下一代超高效編碼算法，在不損失畫質的前提下極限壓榨視頻體積，從而為流媒體平臺節省數以億計的網絡帶寬成本，讓千家萬戶都能享受流暢、高清的低流量視聽體驗。

根據愛立信移動報告指出，視頻在移動網絡數據流量的占比到 2024 年底已上升至約 74% 經濟合作與發展組織（OECD）的數據顯示，視頻流媒體主導全球寬帶，占總流量的超過 70% 。在這些數據推動下，行業對視頻編碼和解碼加倍重視，能實現這些目的的芯片，就成為了我們能獲得良好視頻體驗的核心。

對這個行業有了解的讀者都知道，以前的服務器視頻編碼都是集成在英特爾、英偉達和Arm架構的服務器芯片中。然而，考慮到視頻編碼場景的依賴組件相對固定、生態適配成本低。具備天生優勢的RISC-V架構服務器芯片，正在吸引這個領域從業者的目光。

眾所周知，憑借其開源、模塊化與高能效的創新架構，RISC-V 服務器芯片正成為下一代異構數據中心與算力基礎設施的全新引擎。具體到視頻編解碼領域，正如相關人士所說，這種高度契合并不是指用 RISC-V 的通用核心去硬抗高密度的編解碼計算（這通常由硬件加速器 VPU 完成），而是指 “RISC-V 架構 + 定制視頻加速單元/向量擴展（RVV）” 的異構組合，完美踩中了視頻數據中心的核心痛點。

據筆者了解，市面上有不少芯片廠商正在瞄準這條賽道發力。但和很多RISC-V應用一樣，隨之而來的生態和軟件問題，正在給大家帶來困擾。

要解決視頻編解碼的生態問題，首先就要了解 H.265 這樣的技術。作為超高清時代的基石標準，H.265 以高壓縮、高算力開銷著稱，而其在開源世界的落地，則高度依賴 x265 開源社區。作為全球最核心的 H.265 軟件編碼庫，x265 社區匯聚了頂尖的多媒體開發者，通過極盡苛刻的手工匯編優化，將復雜的算法轉化為 CPU 上的高效率運行。對于 RISC-V 等新架構而言，想要真正融入主流多媒體生態，就必須深度對接 x265 社區。

發力生態，打破最后一道屏障

然而，作為一個本就年輕的架構，RISC-V 在這些方面的支持就少。據了解，在項目初期，x265開源社區對RISC-V架構完全“零支持”，連基本編譯流程都無法通過；而且，彼時的RISC-V核心算子層面優化空白，其初始性能遠落后于主流架構，未達實用門檻。

在實際應用中，開發者還要關注轉置（Transpose）這類基礎高頻的 “幕后操作”，因為這是真正決定編碼效率（涵蓋編碼速度、壓縮率和畫質等編碼器性能優化顯性指標）的關鍵；此外，視頻編碼還存在海量圖像塊數據并行處理需求，適配SIMD并行計算架構。然而，該架構的寄存器僅支持連續行數據運算，行列計算切換時必須通過轉置操作重組數據，這就更讓轉置（Transpose）成為編碼流程中不可或缺的重要操作。

持此之外，運動估計、變換量化、環路濾波等視頻編碼核心模塊都高度依賴數據搬移和訪存效率，而轉置正是其中最頻繁出現的基礎操作之一。如果轉置效率不足，整個編碼流水線都會受到影響。

于是，對于RISC-V而言，要實現與成熟架構相當的編解碼性能，不僅需要突破單個算子的優化瓶頸，更需要補齊編譯器、工具鏈和媒體軟件生態等方面的能力短板。

在看到這種現狀之后，中興微電子旗下的礪睿微一方面率先向社區提交功能適配補丁，成功打通基礎編譯與運行鏈路；另一方面，礪睿微展開系統性深度優化，并憑借基于RVV 1.0與Zbb擴展的算子匯編級重構、跨CPU動態調優、無轉置指令場景下的特殊處理等操作，全面釋放了RISC-V在視頻編碼領域的潛力；此外，礪睿微還通過對x265編碼器的深度軟件優化，最終在RISC-V平臺上實現了視頻編碼性能提升。

針對RISC-V指令集的天生痛點，礪睿微還通過深度軟件優化，成功構建出多條高性能、可工程化的轉置路徑。在指令精選組合方面，依托最優指令搭配，實現低開銷、高吞吐的數據重排；在寄存器內直排，通過摒棄內存中轉，大幅降低運算延遲；在編譯器深度調度： 優化指令流水線，拉高向量利用率。

據透露作為RISC-V技術生態的深度耕耘者和貢獻者，礪睿微在x265開源項目中累計提交并合入29個補丁，共計16,787行代碼，為x265視頻編碼器實現了約300%性能提升的優化效果。

得益于礪睿微和 x265 社區等企業的投入，視頻編碼行業正在向RISC-V徐徐打開大門。