Os Neural Processing Units, ou NPU, são processadores dedicados para tarefas de IA que libertam o CPU e o GPU de algumas tarefas para optimizar o desempenho do dispositivo.
A tecnologia de inteligência artificial avançou muito durante 2023 e trouxe novas funcionalidades tanto nos PC, como nos smartphones. Grande parte da eficiência do processamento neste tipo de tarefas é possível através da utilização de NPU, ou Neural Processing Units, que estão presentes em muitos processadores para dispositivos móveis e que, durante 2024, vão chegar aos PC através dos processadores Snapdragon X Elite da Qualcomm e dos Intel Core Ultra.
Mas o que é um NPU? Como é que este componente acelera as tarefas relacionadas com IA e o que podem fazer por si, o utilizador?
Um Neural Processing Unit, ou NPU, é um chip desenhado especialmente para acelerar tarefas relacionadas com IA e nestas consegue ser mais rápido que os GPU (Graphics Processing Unit) e CPU (Central Processing Unit). Estes chips conseguem reduzir a carga de processamento nos GPU e CPU encarregando-se dos processos repetitivos mais reduzidos para que o computador funcione mais eficientemente quando está a processar tarefas relacionadas com IA.
Por exemplo, os NPU podem ajudar o GPU e CPU quando a máquina está a fazer os cálculos necessários para desfocar o fundo das imagens durante uma videochamada, ou durante a detecção de objectos na edição de fotos, libertando o CPU e o GPU para desempenharem outras tarefas.
Os CPU, GPU e NPU são vitais para o funcionamento geral do computador, mas foram desenhados para desempenharem tarefas de renderização e computação diferentes, para que nenhum componente fique sobrecarregado e isto é determinante para a forma como o computador funciona.
Maior eficiência
Todos estes componentes podem renderizar imagens, mas, normalmente, tomam conta de vários aspectos diferentes desta tarefa. Os GPU são quem fazem mais trabalho porque foram desenhados especialmente para renderizar gráficos complexo para edição de vídeo e jogos. Já os NPU foram desenhados para serem bons a desempenhar tarefas de IA curtas e mais repetitivas, como trabalhar com assistentes de IA. Por outras palavras, o NPU remove alguma da carga de processamento do GPU para que este se consiga concentrar em tarefas mais complexas, fazendo com que o sistema funcione de uma forma mais eficiente.
Do lado do software, o sistema operativo vai olhar para o hardware instalado e determinar se é o GPU ou NPU que são apropriados para uma tarefa de IA específica com base nas especificações do sistema e dos recursos que estiverem disponíveis.
Novidades no mercado dos PC
Durante 2024 vamos assistir ao lançamento de mais processadores com NPU. Um exemplo são os novos Intel Core Ultra, que anteriormente tinham o nome de código Meteor Lake. Estes chips, lançados em primeiro lugar para o mercado dos PC portáteis têm um NPU que poderá ser usado por vários tipos de de programas e também pela próxima versão do Windows, que também deve ser lançada em 2024.
Outra empresa que vai lançar um processador para PC com NPU é a Qualcomm. Esta empresa já tem bastante experiência neste tipo de hardware porque há vários anos que já disponibiliza NPU nos processadores para dispositivos móveis. O novo chip da Qualcomm para PC portáteis chama-se Snapdragon X Elite, e inclui um CPU, NPU e GPU e consegue fazer 75 Tera operações por segundo (TOPs), o que é bastante interessante.
O que isto quer dizer para o utilizador
A inclusão de NPU na próxima geração de dispositivos quer dizer que a tecnologia de inteligência artificial chegou para ficar e que os principais fabricantes se estão a posicionar para não perderem este combóio. Isto quer dizer que os utilizadores vão pode usar novas aplicações com funcionalidades de IA.
Por exemplo, um campo que pode beneficiar muito deste avanço é o da edição de vídeo e de imagem. Outro campo que pode beneficiar bastante o utilizador é o das tarefas mais repetitivas em software de produtividade, que vão poder ser levadas a cabo através de inteligência artificial.
Perguntas e respostas acerca de NPU
O que é um NPU?
Um Neural Processing Unit, ou NPU, é um componente desenhado especialmente para executar tarefas de IA mais depressa que os GPU e CPU. Estes componentes conseguem reduzir a carga de processamento dos GPU e CPU para que o sistema funcione de uma forma mais eficiente.
O que é ‘machine learning’ e qual é a diferença para ‘deep learning’?
O ‘machine learning’ é um aspecto da tecnologia de inteligência artificial que permite a um programa recolher dados e tomar decisões a partir dessa informação. ‘Deep learning’ é um passo mais além, não se limitando à repetição da informação recolhida. Neste caso uma rede neural funciona como um cérebro humano para chegar a novos resultados e decisões baseando-se na informação de que dispõe.
Um NPU é melhor que um GPU?
A resposta depende com contexto em que se estiver a fazer a comparação. Ambos fazem parte das capacidades de processamento de um dispositivo. Os GPu foram desenhados especialmente para renderizar imagens complexas e lidar com tarefas específicas, como a edição de vídeo e gráficos para jogos. Já os NPU são desenhados para trabalharem rapidamente em tarefas de IA, reduzindo a carga no GPU para que o sistema funcione mais eficientemente. Os NPU são melhores em tarefas mais pequenas e repetitivas. Por outro lado, os GPU são melhores em tarefas maiores e mais complexas.
Em que situações é que é usado o NPU?
Os NPU podem ser usados em tarefas de ‘machine learning’ como o reconhecimento de fala, edição de vídeo em tempo real e detecção de objectos durante a edição de fotos e vídeo.
(PCguia)