Unified Video Decoder

UVD/UVD+

Nas primeiras versões do UVD, o pós-processamento de vídeo é passado para os pixel shaders e kernels OpenCL. A decodificação MPEG-2 não é realizada no UVD, mas nos processadores de shader. O decodificador atende aos requisitos de desempenho e perfil de Blu-ray e HD DVD, decodificando fluxos de bits H.264 até uma taxa de bits de 40 Mbit/s. Ele tem suporte de codificação aritmética binária adaptável ao contexto (CABAC) para H.264/AVC.

Diferentemente dos blocos de aceleração de vídeo em GPUs de gerações anteriores, que exigiam envolvimento considerável da CPU do host, o UVD descarrega todo o processo de decodificação de vídeo para VC-1 e H.264, exceto o pós-processamento de vídeo, que é descarregado para os shaders. A decodificação MPEG-2 também é suportada, mas a decodificação de fluxo de bits/entropia não é realizada para vídeo MPEG-2 em hardware.

Anteriormente, nem a série ATI Radeon R520 nem a série PureVideo da NVidia Geforce 7 auxiliavam na descompressão de bitstream/entropia front-end em VC-1 e H.264 - a CPU host realizava esse trabalho. O UVD manipula VLC / CAVLC / CABAC, transformação de frequência, previsão de pixel e desbloqueio de loop, mas passa o pós-processamento para os shaders. O pós-processamento inclui redução de ruído, desentrelaçamento e dimensionamento/redimensionamento. A AMD também afirmou que o componente UVD incorporado ao núcleo da GPU ocupa apenas 4,7 mm² de área no nó do processo de fabricação de 65 nm.

Uma variação do UVD, chamada UVD+, foi introduzida com a série Radeon HD 3000. Suporte UVD+ HDCP para fluxos de vídeo de alta resolução. Mas UVD+ também estava sendo comercializado simplesmente como UVD.

UVD 2

A UVD passou por uma atualização com o lançamento dos produtos da série Radeon HD 4000. O UVD 2 apresenta decodificação de fluxo de bits completo de H.264/MPEG-4 AVC, VC-1, bem como aceleração de nível iDCT de fluxos de vídeo MPEG2. As melhorias de desempenho permitem decodificação de fluxo de vídeo duplo e modo Picture-in-Picture. Isso torna o UVD2 totalmente compatível com BD-Live.

O UVD 2.2 apresenta uma interface de memória local redesenhada e melhora a compatibilidade com vídeos MPEG2/H.264/VC-1. No entanto, ele foi comercializado sob o mesmo pseudônimo de "UVD 2 Enhanced" como "lógica de núcleo especial, disponível nas séries de GPUs RV770 e RV730, para decodificação de hardware de vídeo MPEG2, H.264 e VC-1 com decodificação de fluxo duplo". A natureza do UVD 2.2, sendo uma atualização incremental do UVD 2, pode ser explicada por essa mudança.

UVD 3

O UVD 3 adiciona suporte para decodificação de hardware adicional MPEG2 (decodificação de entropia), DivX e Xvid via decodificação MPEG-4 Parte 2 (decodificação de entropia, transformação inversa, compensação de movimento) e Blu-ray 3D via MVC (decodificação de entropia, transformação inversa, compensação de movimento, desbloqueio em loop). junto com 120 Suporte estéreo 3D de Hz, e é otimizado para utilizar menos poder de processamento da CPU. O UVD 3 também adiciona suporte para displays estereoscópicos Blu-ray 3D.^{[carece de fontes]}?

UVD 4

O UVD 4 inclui interpolação de quadros aprimorada com decodificador H.264. O UVD 4.2 foi introduzido com a série AMD Radeon Rx 200 e a APU Kaveri.

UVD 5

O UVD 5 foi introduzido com a AMD Radeon R9 285. A novidade do UVD é o suporte total para vídeo 4K H.264, até o nível 5.2 (4Kp60).

UVD 6

O decodificador UVD 6.0 e o codificador Video Coding Engine 3.0 foi relatado como sendo usado pela primeira vez em GPUs baseadas em GCN 3, incluindo a série Radeon R9 Fury, seguida pela série AMD Radeon Rx 300 (família de GPU Pirate Islands) e AMD Radeon Rx 400 Series (família de GPU Arctic Islands). A versão UVD em hardware de controlador gráfico baseado em "Fiji" e "Carrizo" também é anunciada para fornecer suporte para decodificação de vídeo de hardware de codificação de vídeo de alta eficiência (HEVC, H.265), até 4K, cores de 8 bits (versão H.265 1, perfil principal); e há suporte para o codec de vídeo HDR de 10 bits de cores H.265 e VP9 na série AMD Radeon 400 com UVD 6.3.

UVD 7

O decodificador UVD 7.0 e o decodificador Video Coding Engine 4.0 está incluído nas GPUs baseadas em Vega. Mas ainda não há decodificação de hardware VP9 com função fixa.

VCN 1

Começando com os gráficos integrados da APU Raven Ridge (Ryzen 2200/2400G), os antigos UVD e VCE foram substituídos pelo novo "Video Core Next" (VCN). O VCN 1.0 adiciona decodificação de hardware completa para o codec VP9.

Suporte de formato

Visão geral dos recursos

APUs

A tabela a seguir mostra recursos das APUs da AMD

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Plataforma			Alta, padrão e baixa potência												Baixa e ultra baixa potência
Nome de código	Servidor	Basic						Toronto
		Micro														Kyoto
	Desktop	Performance										Renoir	Cezanne
		Mainstream	Llano	Trinity	Richland	Kaveri	Kaveri Refresh (Godavari)	Carrizo	Bristol Ridge	Raven Ridge	Picasso
		Entrada
		Basic														Kabini
	Mobile	Performance										Renoir	Cezanne	Rembrandt
		Mainstream	Llano	Trinity	Richland	Kaveri		Carrizo	Bristol Ridge	Raven Ridge	Picasso
		Entrada																		Dalí
		Basic													Desna, Ontario, Zacate	Kabini, Temash	Beema, Mullins	Carrizo-L	Stoney Ridge
	Integrado			Trinity		Bald Eagle		Merlin Falcon, Brown Falcon		Great Horned Owl		Grey Hawk			Ontario, Zacate	Kabini	Steppe Eagle, Crowned Eagle, LX-Family		Prairie Falcon	Banded Kestrel
Lançado			Agosto de 2011	Outubro de 2012	Junho de 2013	Janeiro de 2014	2015	Junho de 2015	Junho de 2016	Outubro de 2017	Janeiro de 2019	Março de 2020	Janeiro de 2021	Janeiro de 2022	Janeiro de 2011	Maio 2013	Apr 2014	Maio de 2015	Fevereiro de 2016	Abril de 2019
Microarquitetura de CPU			K10	Piledriver		Steamroller		Excavator	"Excavator+"	Zen	Zen+	Zen 2	Zen 3	Zen 3+	Bobcat	Jaguar	Puma	Puma+	"Excavator+"	Zen
ISA			x86-64												x86-64
Socket	Desktop	High-end	—												—
		Mainstream	—					AM4						—
		Entrada	FM1	FM2		FM2+			—
		Basic	—												—	AM1	—
	Outros		FS1	FS1+, FP2		FP3		FP4		FP5		FP6		FP7	FT1	FT3	FT3b		FP4	FP5
Versão PCI Express			2.0			3.0								4.0	2.0				3.0
Fab. (nm)			GF 32SHP (HKMG SOI)			GF 28SHP (HKMG bulk)				GF 14LPP (FinFET bulk)	GF 12LP (FinFET bulk)	TSMC N7 (FinFET bulk)		TSMC N6 (FinFET bulk)	TSMC N40 (bulk)	TSMC N28 (HKMG bulk)	GF 28SHP (HKMG bulk)			GF 14LPP (FinFET bulk)
Area do Die (mm2)			228	246		245		245	250	210		156	180	210	75 (+ 28 FCH)	107		?	125	149
TDP min. (W)			35	17				12				10		15	4.5	4	3.95	10	6
TDP max. de APU (W)			100			95		65						45	18	25
Clock base max. de stock de APU (GHz)			3	3.8	4.1	4.1		3.7	3.8	3.6	3.7	3.8	4.0	3.3	1.75	2.2	2	2.2	3.2	2.6
Máximo de APUs por nó			1												1
Max CPU cores por APU			4									8			2	4			2
Max threads por core de CPU			1							2					1					2
i386, i486, i586, CMOV, NOPL, i686, PAE, NX bit, CMPXCHG16B, AMD-V, RVI, ABM, e LAHF/SAHF de 64-bit
IOMMU			—
BMI1, AES-NI, CLMUL, e F16C															—
MOVBE			—
AVIC, BMI2 e RDRAND															—
ADX, SHA, RDSEED, SMAP, SMEP, XSAVEC, XSAVES, XRSTORS, CLFLUSHOPT, e CLZERO			—												—
WBNOINVD, CLWB, RDPID, RDPRU, e MCOMMIT			—												—
FPUs por core			1	0.5						1					1				0.5	1
Tubos por FPU			2												2
Largura do tubo FPU			128-bit									256-bit			80-bit	128-bit
Nível SIMD do conjunto de instruções da CPU			SSE4a	AVX				AVX2							SSSE3	AVX			AVX2
3DNow!				—											—
FMA4, LWP, TBM, e XOP			—							—					—					—
FMA3
Cache L1 de dados por núcleo (KiB)			64	16				32							32
Associatividade do cache de dados L1 (maneiras)			2	4				8							8
Caches de instruções L1 por core			1	0.5						1					1				0.5	1
Cache máximo de instrução L1 total da APU (KiB)			256	128		192				256					64		128		96	128
Associatividade de cache de instrução L1 (maneiras)			2			3				4		8			2				3	4
Caches L2 por core			1	0.5						1					1				0.5	1
Cache L2 total de APU máximo (MiB)			4					2				4			1	2			1
Associatividade de cache L2 (maneiras)			16							8					16					8
Cache L3 total da APU (MiB)			—							4		8	16		—					4
Associatividade de cache APU L3 (maneiras)										16										16
Esquema de cache L3										Victim										Victim
Suporte max. de DRAM stock			DDR3-1866		DDR3-2133			DDR3-2133, DDR4-2400	DDR4-2400	DDR4-2933		DDR4-3200, LPDDR4-4266		DDR5-4800, LPDDR5-6400	DDR3L-1333	DDR3L-1600	DDR3L-1866		DDR3-1866, DDR4-2400	DDR4-2400
Max. de canais DRAM por APU			2												1					2
Max. largura de banda DRAM de stock por APU (GB/s)			29.866		34.132			38.400		46.932		68.256		102.400	10.666	12.800	14.933		19.200	38.400
Microarquitetura GPU			TeraScale 2 (VLIW5)	TeraScale 3 (VLIW4)		GCN 2nd gen		GCN 3rd gen		GCN 5th gen				RDNA 2nd gen	TeraScale 2 (VLIW5)	GCN 2nd gen			GCN 3rd gen	GCN 5th gen
Conjunto de instruções da GPU			Conjunto de instruções TeraScale			Conjunto de instruções GCN								Conjunto de instruções RDNA	Conjunto de instruções TeraScale	Conjunto de instruções GCN
Clock base da GPU de stock máximo (MHz)			600	800	844	866		1108		1250	1400	2100		2400	538	600	?	847	900	1200
Max stock GPU base GFLOPS			480	614.4	648.1	886.7		1134.5		1760	1971.2	2150.4		3686.4	86	?	?	?	345.6	460.8
Motor 3D			Até 400:20:8	Até 384:24:6		Até 512:32:8				Até 704:44:16		Até 512:32:8		768:48:8	80:8:4	128:8:4			Até 192:?:?	Até 192:?:?
			IOMMUv1			IOMMUv2								IOMMUv1			?		IOMMUv2
Decodificador de vídeo			UVD 3.0			UVD 4.2		UVD 6.0		VCN 1.0		VCN 2.1	VCN 2.2	VCN 3.1	UVD 3.0	UVD 4.0	UVD 4.2	UVD 6.0	UVD 6.3]]	VCN 1.0
Codificador de vídeo			—	VCE 1.0		VCE 2.0		VCE 3.1							—	VCE 2.0		VCE 3.1
Movimento Fluido AMD			Não							Não					Não					Não
Economia de energia da GPU			PowerPlay	PowerTune											PowerPlay	PowerTune
TrueAudio			—										?		—
FreeSync						1 2										1 2
HDCP			?			1.4				1.4 2.2					?	1.4				1.4 2.2
PlayReady			—							3.0 not yet					—					3.0 ainda não
Telas compatíveis			2–3	2–4				3		3 (desktop) 4 (mobile, integrado)		4			2				3	4
/drm/radeon									—										—
/drm/amdgpu			—												—

1. ↑ Para modelos Excavator FM2+: A8-7680, A6-7480 e Athlon X4 845.
2. ↑ Um PC seria um nó.
3. ↑ Uma APU combina uma CPU e uma GPU. Ambos têm núcleos.
4. ↑ Requer suporte de firmware
5. ↑ No SSE4. No SSSE3.
6. ↑ O desempenho de precisão simples é calculado a partir da velocidade de clock do núcleo base (ou boost) com base em uma operação FMA.
7. ↑ Shaders unificados : unidades de mapeamento de textura : unidades de saída de renderização
8. ↑ Para reproduzir conteúdo de vídeo protegido, também é necessário suporte a placa, sistema operacional, driver e aplicativo. Um monitor HDCP compatível também é necessário para isso. O HDCP é obrigatório para a saída de certos formatos de áudio, colocando restrições adicionais na configuração multimídia.
9. ↑ Para reproduzir conteúdo de vídeo protegido, também é necessário suporte a placa, sistema operacional, driver e aplicativo. Um monitor HDCP compatível também é necessário para isso. O HDCP é obrigatório para a saída de certos formatos de áudio, colocando restrições adicionais na configuração multimídia.
10. ↑ Para alimentar mais de dois monitores, os painéis adicionais devem ter suporte nativo para DisplayPort. Alternativamente, adaptadores DisplayPort-to-DVI/HDMI/VGA ativos podem ser empregados.
11. ↑ DRM (Direct Rendering Manager) é um componente do kernel Linux. O suporte nesta tabela refere-se à versão mais atual.
12. ↑ DRM (Direct Rendering Manager) é um componente do kernel Linux. O suporte nesta tabela refere-se à versão mais atual.

GPUs

A tabela a seguir mostra os recursos das GPUs da AMD / ATI (consulte também: Lista de unidades de processamento gráfico da AMD).

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Nome da série de GPUs	Wonder	Mach	3D Rage	Rage Pro	Rage 128	R100	R200	R300	R400	R500	R600	RV670	R700	Evergreen	Northern Islands	Southern Islands	Sea Islands	Volcanic Islands	Arctic Islands/Polaris	Vega	Navi 1x	Navi 2x	Navi 3x
Lançamento	1986	1991	Abril 1996	Março 1997	Agosto 1998	Abril 2000	Agosto 2001	Setembro 2002	Maio 2004	Outubro 2005	Maio 2007	Novembro 2007	Junho 2008	Setembro 2009	Outubro 2010	Janeiro 2012	Setembro 2013	Junho 2015	Junho 2016, Abril 2017, Agosto 2019	Junho 2017, Fevereiro 2019	Julho 2019	Novembro 2020	Dezembro 2022
Nome de marketing	Wonder	Mach	3D Rage	Rage Pro	Rage 128	Radeon 7000	Radeon 8000	Radeon 9000	Radeon X700/X800	Radeon X1000	Radeon HD 2000	Radeon HD 3000	Radeon HD 4000	Radeon HD 5000	Radeon HD 6000	Radeon HD 7000	Radeon 200	Radeon 300	Radeon 400/500/600	Radeon RX Vega, Radeon VII	Radeon RX 5000	Radeon RX 6000	Radeon RX 7000
Suporte AMD	Terminou
Tipo	2D		3D
Conjunto de instruções	Não conhecido publicamente										Conjunto de instruções TeraScale					Conjunto de instruções GCN					Conjunto de instruções RDNA
Microarquitetura											TeraScale 1 (VLIW)			TeraScale 2 (VLIW5)	TeraScale 2 (VLIW5) até 68xx TeraScale 3 (VLIW4) em 69xx	GCN 1st gen	GCN 2nd gen	GCN 3rd gen	GCN 4th gen	GCN 5th gen	RDNA	RDNA 2	RDNA 3
Tipo	Pipieline fixo						Pipelies de pixel e vértice programáveis				Modelo de shader unificado
Direct3D	—		5.0	6.0		7.0	8.1	9.0 11 (9_2)	9.0b 11 (9_2)	9.0c 11 (9_3)	10.0 11 (10_0)	10.1 11 (10_1)		11 (11_0)		11 (11_1) 12 (11_1)	11 (12_0) 12 (12_0)			11 (12_1) 12 (12_1)		11 (12_1) 12 (12_2)
Modelo de shader	—						1.4	2.0+	2.0b	3.0	4.0	4.1		5.0		5.1	5.1 6.5			6.7		6.7
OpenGL	—			1.1	1.2	1.3		2.1			3.3			4.5 (no Linux: 4.5 (Mesa 3D 21.0))		4.6 (no Linux: 4.6 (Mesa 3D 20.0))
Vulkan	—															1.0 (Win 7+ ou Mesa 17+)	1.2 (Adrenalin 20.1.2, Linux Mesa 3D 20.0) 1.3 (GCN 4 e superior (com Adrenalin 22.1.2, Mesa 22.0))						1.3
OpenCL	—										Close to Metal		1.1 (sem suporte Mesa 3D)	1.2 (no Linux: 1.1 (sem suporte de imagem) com Mesa 3D)			2.0 (Adrenalin driver no Win7+) (no Linux: 1.1 (sem suporte de imagem) com Mesa 3D, 2.0 com drivers AMD ou AMD ROCm)				2.0	2.1	?
HSA / ROCm	—																				?
Decodificação de vídeo ASIC	—										Avivo/UVD	UVD+	UVD 2	UVD 2.2	UVD 3	UVD 4	UVD 4.2	UVD 5.0 ou 6.0	UVD 6.3	UVD 7	VCN 2.0	VCN 3.0	?
Codificação de vídeo ASIC	—															VCE 1.0	VCE 2.0	VCE 3.0 or 3.1	VCE 3.4	VCE 4.0
Fluid Motion ASIC	Não																				Não		?
Economia de energia	?										PowerPlay				PowerTune	PowerTune & ZeroCore Power					?
TrueAudio	—																Através de DSP dedicado		Através de shaders			?
FreeSync	—																1 2						?
HDCP	?																1.4		2.2		2.3
PlayReady	—																		3.0	Não	3.0	?
Exibições suportadas						1–2	2							2–6							?
Máx. resolução	?													2–6 × 2560×1600		2–6 × 4096×2160 @ 30 Hz			2–6 × 5120×2880 @ 60 Hz	3 × 7680×4320 @ 60 Hz	7680×4320 @ 60 Hz PowerColor		?
/drm/radeon																		—					?
/drm/amdgpu	—															Não Experimental							?

1. ↑ A série Radeon 100 possui sombreadores de pixel programáveis, mas não é totalmente compatível com DirectX 8 ou Pixel Shader 1.0. Veja o artigo sobre Pixel shaders do R100.
2. ↑ Os cartões baseados em R300, R400 e R500 não são totalmente compatíveis com OpenGL 2+, pois o hardware não oferece suporte a todos os tipos de texturas não-potência de dois (NPOT).
3. ↑ A conformidade com OpenGL 4+ requer suporte a shaders FP64 e estes são emulados em alguns chips TeraScale usando hardware de 32 bits.
4. 1 2 3 O UVD e o VCE foram substituídos pelo Video Core Next (VCN) ASIC na APU Raven Ridge do Vega.
5. ↑ Processamento de vídeo ASIC para técnica de interpolação de taxa de quadros de vídeo. No Windows funciona como um filtro DirectShow no seu player. No Linux, não há suporte por parte dos drivers e/ou da comunidade.
6. 1 2 Para reproduzir conteúdo de vídeo protegido, também é necessário suporte a cartão, sistema operacional, driver e aplicativo. Um monitor HDCP compatível também é necessário para isso. O HDCP é obrigatório para a saída de certos formatos de áudio, colocando restrições adicionais na configuração de multimídia.
7. ↑ Mais monitores podem ser suportados com conexões DisplayPort nativas ou dividindo a resolução máxima entre vários monitores com conversores ativos.
8. 1 2 DRM (Direct Rendering Manager) é um componente do kernel do Linux. AMDgpu é o módulo do kernel do Linux. O suporte nesta tabela refere-se à versão mais atual.

Linux

O suporte para UVD está disponível no driver proprietário Catalyst versão 8.10 da AMD desde outubro de 2008 por meio do X-Video Motion Compensation (XvMC) ou do X-Video Bitstream Acceleration (XvBA). Desde abril de 2013, o UVD é suportado pelo driver de dispositivo "radeon" gratuito e de código aberto por meio da API de decodificação e apresentação de vídeo para Unix (VDPAU). Uma implementação do VDPAU está disponível como rastreador de estado Gallium3D no Mesa 3D.

Em 28 de junho de 2014, a Phoronix publicou alguns benchmarks sobre o uso do Unified Video Decoder por meio da interface VDPAU executando o MPlayer no Ubuntu 14.04 com a versão 10.3-testing do Mesa 3D.

Windows

O Microsoft Windows oferece suporte ao UVD desde seu lançamento. Atualmente, o UVD suporta apenas a especificação da API DXVA (DirectX Video Acceleration) para as plataformas Microsoft Windows e Xbox 360 para permitir que a decodificação de vídeo seja acelerada por hardware. Portanto, o software do reprodutor de mídia também precisa suportar DXVA para poder utilizar a aceleração de hardware UVD.

Outros

O suporte para execução de firmware personalizado baseado em FreeRTOS no núcleo UVD da Radeon HD 2400 (com base em uma CPU Xtensa), interligado a uma placa STM32 baseada em ARM via I²C, foi tentado em janeiro de 2012.

Predecessores

O Video Shader e o ATI Avivo são tecnologias semelhantes incorporadas em produtos ATI anteriores.

Sucessor

O UVD foi sucedido pelo AMD Video Core Next na série de APUs Raven Ridge lançada em outubro de 2017. O VCN combina codificação (VCE) e decodificação (UVD).

Tecnologias de hardware de vídeo