O que é uma NPU? É por isso que de repente todo mundo está falando sobre eles
A era da IA está chegando. Com a IA generativa continuando a avançar, empresas como Intel, AMD e Qualcomm também estão falando sobre o lado do hardware da equação. Com a introdução do NPU, que significa unidade de processamento neural, os processos que utilizam IA serão acelerados – pelo menos, em teoria.
A Apple usa NPU em seus chips há anos, então eles não são exatamente novos. E, no entanto, sendo anunciados como a “próxima grande novidade” em vários setores, são mais importantes do que nunca.
O que é uma NPU?
Basicamente, um NPU é um processador especializado projetado explicitamente para executar algoritmos de aprendizado de máquina. Ao contrário das CPUs e GPUs tradicionais, as NPUs são otimizadas para lidar com cálculos matemáticos complexos, essenciais para redes neurais artificiais.
Eles se destacam no processamento de grandes quantidades de dados em paralelo, o que os torna ideais para tarefas como reconhecimento de imagens, processamento de linguagem natural e outras funções relacionadas à IA. Por exemplo, se você tivesse um NPU dentro de uma GPU, o NPU poderia ser responsável por uma tarefa específica, como detecção de objetos ou aceleração de imagem.
NPU x GPU x CPU: entendendo as diferenças
Embora as GPUs (unidades de processamento gráfico) sejam proficientes em processamento paralelo e sejam frequentemente usadas em aprendizado de máquina, as NPUs levam a especialização um passo adiante. As GPUs são versáteis e excelentes no tratamento de renderização gráfica e tarefas paralelas, enquanto as CPUs (Unidades Centrais de Processamento) são os cérebros de uso geral de um computador, lidando com uma ampla gama de tarefas.
As NPUs, no entanto, são desenvolvidas especificamente para acelerar algoritmos de aprendizado profundo. Eles são adaptados para executar operações específicas necessárias para redes neurais. Esse grau de especialização permite que as NPUs ofereçam desempenho significativamente maior para cargas de trabalho de IA em comparação com CPUs e até mesmo GPUs em determinados cenários.
GPNPU: A fusão de GPU e NPU
Surgiu o conceito de GPNPU (híbrido GPU-NPU), com o objetivo de combinar os pontos fortes das GPUs e NPUs. As GPNPUs aproveitam os recursos de processamento paralelo das GPUs enquanto integram a arquitetura NPU para acelerar tarefas centradas em IA. Esta combinação visa encontrar um equilíbrio entre versatilidade e processamento especializado de IA, atendendo a diversas necessidades de computação em um único chip.
Algoritmos de aprendizado de máquina e NPUs
Algoritmos de aprendizado de máquina formam a espinha dorsal dos aplicativos de IA . Embora muitas vezes confundido com IA, o aprendizado de máquina pode ser visto como um tipo de IA. Esses algoritmos aprendem com padrões de dados, fazendo previsões e decisões sem programação explícita. Existem quatro tipos de algoritmos de aprendizado de máquina: supervisionados, semissupervisionados, não supervisionados e de reforço.
As NPUs desempenham um papel fundamental na execução eficiente desses algoritmos, realizando tarefas como treinamento e inferência, onde vastos conjuntos de dados são processados para refinar modelos e fazer previsões em tempo real.
O futuro das NPUs
Estamos vendo NPUs surgindo em todos os lugares em 2024, com os chips Meteor Lake da Intel sendo os mais proeminentes. Quanto ao tamanho do negócio que eles serão no futuro, isso ainda está para ser visto. Em teoria, as capacidades melhoradas de IA levarão a aplicações mais sofisticadas e a uma automação melhorada, tornando-a mais acessível em vários domínios.
A partir daí, a procura por aplicações orientadas por IA deverá continuar a aumentar, com as NPUs na vanguarda. Sua arquitetura especializada, otimizada para tarefas de aprendizado de máquina, permite que as NPUs avancem no mundo da computação. A fusão de GPNPUs e os avanços nos algoritmos de aprendizado de máquina sem dúvida impulsionarão avanços que não vimos antes, alimentando a progressão da tecnologia e remodelando nosso cenário digital.
No momento, os NPUs podem não parecer um grande problema para a maioria das pessoas, apenas acelerando coisas que você já pode fazer no seu PC, como desfocar o fundo em uma chamada Zoom ou gerar imagens de IA localmente em sua máquina. No futuro, porém, à medida que os recursos de IA chegarem a cada vez mais aplicações, eles poderão estar destinados a se tornar uma parte essencial do seu PC.
