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SSD 和 RAM在串流媒體和娛樂管道中的每一步提供動力

三月 2022
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媒體和娛樂 (M&E) 世界的變化速度遠超乎於其他產業。 這很大程度上要歸功於串流媒體的變革。從製作方式到編寫程式碼、彩現和交付，每個步驟對於更新且更快的技術需求遠高於以往。

然而，內容創作者和影片發行商為消費者創造出引人注目且引人入勝的 M&E 體驗時，卻面臨製作和發行技術架構相關的各種問題。

製作

無論是製作最新的情景喜劇、劇情片還是強檔大片，都需要在製作過程中擷取最高的畫質，才能提供清晰的內容，完美地投放在我們的螢幕上。 例如 Netflix 要求主要檔案的所有內容都為 4K 格式。此外，在 Netflix 原創內容的製作過程中，均須以高於 4K 的解析度進行拍攝。從 4K 到 8K 意味著影格資料量增為 4 倍，加上使用 HDR 和動態色彩深度等格式，會使最終檔案尺寸會變得更大。

使用底片拍攝場景時，相機快門速度會限制每秒能拍攝的張數，故進行 RAW 數位拍攝時，影格速度也不能成為硬碟寫入速度的阻礙。 例如，感光元件 8192 x 4608 (16:9) 的相機以 60fps 的速度進行拍攝，每分鐘可產生約 1360 億個像素。 如果每張檔案為 16 位元，則總共需儲存 272GB/min 的未壓縮資料，也就是 4.5GB/s。

但別忘了，不光只是進行拍攝，劇組還需要迅速地將拍攝內容轉交給剪輯師和製片人來檢查「樣片」並確定是否需要重新拍攝。將資料從相機或連接的儲存裝置傳輸到另一個裝置所需的時間越長，生產效率就越低。資訊傳輸所花費的時間讓工作人員和專業人員閒置下來，不但浪費時間更沒有效率。為避免這種情況，我們需要幾乎同時間進行以下步驟，包含將素材快速下載到編輯台、預覽檢查並提供給其他部門。

如此一來，如果有了大儲存容量的硬碟和閃電般快速的傳輸率，將資料從相機傳輸到編輯裝置時就不會出現瓶頸或過長的停頓。 一個更有效的解決方案及使用共享資源伺服器，讓多個部門在其中共同協作編輯素材。

多年來，製作公司往往依賴低價 HDD 傳統硬碟，但隨著現代化的攝影機所製造出來的資料量以及分派工作流程的需求，製作公司目前改採用 U.2 和 M.2 NVMe 硬碟，善用快速的傳輸速度和改善運算的優點。

被稱為內容傳遞網路的雲端，加上連接到音樂、網頁和串流媒體等服務的網路連線提供更棒的服務。

傳遞散佈

如果加州的某個人想要觀賞儲存在維吉尼亞州資料中心的影片，則必須透過長途網路來下載影片。 但如果全世界有
 100 甚至 1000 個人想觀賞同一個影片，就會面臨網路擁塞和觀賞體驗緩慢的問題。

為了應對延遲和網路瓶頸，更多的串流媒體服務使用內容傳遞網路 （Content Delivery Networks，CDN）在世界各地傳遞並散佈其內容。 這個概念源自於讓網站能夠更快速地下載照片、文字和廣告等靜態內容的舊有原則，但近年來已經擴展到可使用於串流媒體影片、音訊和動態多媒體內容。

CDN 面臨著一個巨大挑戰，希望可以既可滿足傳遞內容的目標，更要以無限制頻寬的方式進行。 為此，大多數 CDN 都利用自適性串流（Adaptive Bitrate，ABR）的傳輸原理，可提供多種解析度，並能依據消費者裝置的當前網路狀況來調整播放。如使用者想觀賞 4K 影片但網路壅塞，播放器可能會暫時請求較低解析度的串流，這樣一來就不必強迫使用者暫停並等待內容下載或在「緩衝區」中等待。

ABR 對於播放效果極佳，但確實給 CDN 儲存帶來壓力，因為每次影片的再現播放都會使下一個版本（480p 到 720p）的資料量變成四倍，對於 HDR 等動態色彩範圍的影響會更加巨大。 有鑑於此，許多 CDN 將其資料中心建構在高儲存容量的 NVMe SSD 固態硬碟之上，這些 SSD 固態硬碟還具有極低的讀取存取延遲，並使用複雜的快取模式，能同時提供所有 ABR 再現影片。

為了進一步改善消除播放和緩衝延遲，CDN 正在邊緣運算上投注更多心力，將內容傳送到實際上更接近消費者的伺服器。 這樣的作法需要在世界各地複製播放內容，並使用虛擬 RAID 和備份儲存來確保冗餘問題。 大多數的邊緣運算節點也會遵循相同的 ABR 傳遞快取策略，但也可以利用應用程式本身在記憶體中執行運算，達到檔案快速存取並取得更快的首次定位時間。 欲達成這些目標，需要將 RAM 效能最大化並實現跨資料中心配置 NVMe 快取。

眼看串流媒體和娛樂服務的受歡迎程度呈現爆炸式成長，影視產業採用最新技術來滿足消費者需求，也是理所當然的事。 從大儲存容量 NVMe SSD 固態硬碟到大儲存容量 RAM 配置，M&E 正在推動許多低延遲技術的開發，這些技術可在世界各地拍攝、建立和交付最高品質的影片和應用程式。

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