プロセッサー内のNPU:それは何ですか、そしてAIチップは何ができるのですか?

AI アプリケーションに関しては、NPU は PC の頭脳であると言われています。

Apple、Samsung、AMD、そしてインテルも独自の NPU を備えています。

主にAI用途に使用されるチップです。メーカー全体で広く使用されているということは、NPU が一時的な流行ではなく、今後も定着し続けることを示しています。

しかし、NPU は何をするのでしょうか?なぜどのメーカーもそれを欲しがるのでしょうか?それは日常生活でどのような役割を果たしますか?また、いつか GPU に取って代わることもあるでしょうか?

NPUとは何ですか?

CPU や GPU と同様、NPU (Neural Processing Unit) はプロセッサです。ただし、あなたの担当分野はグラフィックスや一般的なタスクではありません。代わりに、NPU は機械学習タスクを迅速かつ効率的に完了することを目的としています。

これにより、パフォーマンスが向上するだけでなく、CPU と GPU の負荷も軽減されます。この目的のために、NPU は機械学習で行われる数学的計算用に最適化されました。

グラフィックス チップと同様に、並列化を使用して、多くの小さなタスクを一度に処理します。同時に、より専門的でもあります。

これらの計算に関しては、NPU はグラフィックス チップよりも効率的であるだけでなく、場合によっては最大 10,000 倍も高速です。

NPU: グラフィックス チップの終焉?

最初は非常に強力に聞こえますが、サイズの点では、GPU にとってはまさに白鳥のように思えます。 NPU がより経済的ではるかに高速になった将来、GPU は必要なくなるのでしょうか?

現時点では、答えは明確です: はい。

現在、NPU は主に、ビデオ通話で背景をぼかしたり、AI チャットボットに応答させたりするなど、小規模で反復的なタスクにできるだけ効率的に取り組むために並列化を使用しています。

一方、GPU は、グラフィックス計算 (AI への依存度が高まっている)、ビデオ編集、AI モデルのトレーニングなどのより大きなタスクを引き受けるため、消費電力が問題にならない場合には、AI 分野でも選ばれるハードウェアとなります。 。

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同時に、すでにGPNPU (汎用 NPU) の概念つまり、GPU-NPU ハイブリッドです。これは、特殊な NPU と万能武器GPUがヒットするはずです。

将来これが非常に成功し、特にスペースが限られていてバッテリー寿命に依存するスマートフォンやウルトラブックなどのハードウェアにおいて、GPU と NPU が再び 1 つのチップに成長する可能性は十分にあります。

すべてのラップトップにすぐに NPU が搭載される理由

NPU にはさまざまな利点があると予想されているにもかかわらず、次のように考えている人はいるでしょう。そんなものは必要ない、おそらくすぐにまったく選択の余地がなくなるでしょう。なぜなら、少なくともモバイル市場、つまりスマートフォンやラップトップでは、数年後にはNPUを搭載したモデルを選択しなければならない可能性が高いからです。

ほぼすべての主要なチップ メーカーは、すでに独自の形式の NPU を開発しています。

たとえば、Qualcomm は、NPU の導入以来 NPU を使用しています。スナップドラゴン8552018年に使用します。当時の主な目的は、自社製の Kirin 970 プロセッサに初めて NPU を使用した Huawei に追いつくことでしたが、現在では、Samsung の Exynos プロセッサと競合する可能性が高くなります。 NPU。

Apple も自社製品に NPU を長い間使用してきました。特にNeural Engineという名前で。 Mシリーズ(Macを含む)およびAシリーズ(iPhoneを含む)のプロセッサに搭載されています。 NPU が活躍する機能の 1 つは Face ID です。 AI を使用すると、イメージ スキャナーは、眼鏡をかけている人やひげを生やしている人も認識します。

Intel が実際に NPU の流行に飛びついたのは 1 月になってからです。 CPU と統合 GPU に加えて、新しい Ultra チップにはそれぞれ NPU も含まれています。Intel が Meteor Lake のチップレット設計に切り替えることを決めた理由の 1 つ

AMDはもう少し先を行っています。社内 NPU の第 2 世代が XDNA 2 という名前で発表されたのは、わずか 3 週間ほど前のことであり、2024 年に Strix Point プロセッサで使用される予定です。

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NPU が実際にもたらすもの

多くの NPU の実際の利点はまだ管理可能です。このチップは、特にハードウェアとソフトウェアが単一のソースから提供されている場合には、パフォーマンスと実行時間の点で一定の利点をすでに提供しています (Apple さん)。

しかし、特に予見可能な将来においては、NPU の利点を最大限に活用できるようになるはずです。なぜなら現時点では、AI アプリケーションが単なるトレンドとして過ぎ去るとは思えないからです。

このように急速に進化する分野では予測が困難ですが、より多くのアプリやアプリケーションが時流に乗り、生成 AI をツールボックスに統合するにつれて、NPU はさらに強力になる可能性があります。

同時に、オペレーティング システムは、CPU、GPU、NPU 間で AI タスクを分散する能力がさらに向上する可能性があり、これによりハードウェアがタスクをさらに効率的に解決できるようになります。

皆さんはどういう意味ですか?将来、NPU はコンピューターにおいてますます重要な役割を果たすようになるでしょうか?彼らはサードパーティとして CPU と GPU に加わるのでしょうか? それとも数年後には後者とともに再び成長するのでしょうか? NPU が日常生活に役立つ可能性がある、またはすでに使用しているアプリケーションはどれですか?コメント欄に書いてください!