As NPUs estão agora disponíveis em quase todos os principais fabricantes de hardware. Mas que tipo de chip é? O que é que pode fazer e o que é que o torna tão especial? Nós explicamos-lhe
Apple tem-no, Samsung tem-no, AMD tem-no e agora a Intel também o tem: a sua própria NPU.
Este é um chip que é utilizado principalmente em aplicações de IA. A utilização generalizada entre os fabricantes demonstra-o: A NPU não é claramente uma moda passageira, mas veio para ficar.
Mas o que é que uma NPU faz? Porque é que todos os fabricantes querem uma? O que é que ela faz na vida quotidiana e, talvez, venha mesmo a substituir a GPU em algum momento?
- O que é uma NPU?
- NPUs: O fim dos chips gráficos?
- Porque é que em breve todos os portáteis terão uma NPU
- O que uma NPU pode fazer por si na prática
O que é uma NPU?
A NPU (Unidade de Processamento Neural) é um processador, tal como uma CPU ou GPU. No entanto, a sua área de responsabilidade não são os gráficos ou as tarefas gerais. Em vez disso, a NPU foi concebida para executar tarefas de aprendizagem automática de forma rápida e eficiente.
Nestes cálculos, as NPUs são, portanto, não só mais eficientes do que os chips gráficos, mas, nalguns casos, até 10.000 vezes mais rápidas.
NPUs: O fim dos chips gráficos?
Isso parece bastante poderoso à primeira vista – e quase como um canto do cisne para a GPU em termos de escala. Será que deixaremos de precisar de GPUs no futuro se as NPUs forem mais económicas e muito mais rápidas?
Até ao momento, a resposta é bastante clara: sim
Porque atualmente as NPUs utilizam a sua paralelização principalmente para lidar com tarefas mais pequenas e repetitivas da forma mais eficiente possível: Desfocar o fundo numa videochamada ou deixar um chatbot de IA responder
As GPUs, por outro lado, assumem tarefas maiores, como cálculos gráficos (que dependem cada vez mais da IA), processamento de vídeo ou modelos de IA de treino – tornando-as o hardware de eleição, mesmo no sector da IA, se o consumo de energia não for um problema.
Ao mesmo tempo, já existe o conceito de GPNPU (General Purpose NPU), ou seja, um híbrido GPU-NPU. Trata-se de um chip único que pretende atingir um equilíbrio saudável entre a NPU especializada e aarma de uso geralGPU.
É bem possível que isto funcione tão bem no futuro que a GPU e a NPU se fundam novamente num único chip, especialmente para hardware que é particularmente limitado em termos de espaço e dependente da duração da bateria, como smartphones e ultrabooks.
Porque é que todos os portáteis terão em breve uma NPU
Qualquer pessoa que pense:Não preciso disso
, apesar de todas as vantagens previstas de uma NPU, em breve não terá qualquer escolha. Porque a probabilidade é elevada de, dentro de alguns anos, pelo menos no mercado móvel – para smartphones e computadores portáteis – ter de optar por um modelo com uma NPU.
Quase todos os grandes fabricantes de chips já desenvolveram a sua própria forma de NPU.
A Qualcomm, por exemplo, tem vindo a utilizar NPUs desde o lançamento do Snapdragon 855em 2018. Nessa altura, o principal objetivo era alcançar a Huawei, que foi uma das primeiras a utilizar uma NPU para o seu processador interno Kirin 970, mas agora é mais provável que venha a competir com os processadores Exynos da Samsung, que, obviamente, também utilizam uma NPU.
A Apple também utiliza NPUs nos seus produtos há algum tempo -especialmente sob o nome de Neural Engine. Está instalado nos processadores da série M (por exemplo, Mac), bem como da série A (por exemplo, iPhone). Uma funcionalidade em que o NPU entra em ação é o Face ID. Utilizando IA, o scanner de imagem pode reconhecer o utilizador mesmo que este use óculos ou tenha deixado crescer a barba. Além da CPU e da GPU integrada, cada um dos novos chips Ultra também contém uma NPU – uma das razões pelas quais a Intel decidiu mudar para um design de chiplet com o Meteor Lake.
A
AMD já está um pouco mais à frente. Há apenas cerca de três semanas, apresentou a segunda geração da sua NPU interna com o nome XDNA 2, que será utilizada nos processadores Strix Point em 2024
O que uma NPU pode fazer por si na prática
Os benefícios reais de muitas NPUs ainda são limitados. Os chips já oferecem uma certa vantagem em termos de desempenho e tempo de execução, especialmente quando o hardware e o software provêm de uma única fonte (tosse, Apple)
Mas a vantagem das NPUs deve ser realmente concretizada num futuro próximo. Porque, de momento, não parece que as aplicações de IA sejam apenas uma tendência passageira.
As previsões são difíceis num campo em tão rápido desenvolvimento, mas quanto mais aplicações e aplicativos entrarem no comboio e integrarem a IA generativa na sua caixa de ferramentas, mais poderosas as NPUs se tornarão.
Ao mesmo tempo, é provável que os sistemas operativos se tornem ainda melhores na distribuição de tarefas de IA entre CPU, GPU e NPU, o que permitirá ao hardware resolver tarefas de forma ainda mais eficiente. As NPUs desempenharão um papel cada vez mais importante nos computadores no futuro? Irão juntar-se à CPU e à GPU como o terceiro elemento do grupo – ou voltarão a fundir-se com estas últimas dentro de alguns anos? Que aplicações utiliza em que uma NPU poderia ajudar no dia a dia – ou talvez já ajude? Diga-nos nos comentários!
