Blog

NPU çi ye?

2024-08-13 16:29:49

Di roja îroyîn de ku bi lez pêş dikeve Cîhanek bi AI-ê ve tê rêvebirin, daxwaza ji bo hesabkirina bileztir û bikêrtir bûye sedema derketina holê ya pêvajoyên taybetî yên wekî Yekîneya Pêvajoya Neural (NPU)Berevajî kevneşopî CPUyan an GPU, NPU bi mebest ji bo lezkirinê hatiye çêkirin texmîna fêrbûna makîneyê, bi taybetî ji bo torên neural ên kûr tê bikaranîn di dîtina komputerê, pêvajoya zimanê xwezayî, û naskirina deng.

Yek NPU cureyekî ye ji Lezkerê AI ku ji bo karên ku hewce dikin pêvajoyek performansa bilind û latency kêm peyda dike hesabkirina paralel û operasyonên tensorêEv pêvajo niha di rêzek fireh ji platforman de hatine bicîhkirin - ji têlefonên jîr û Amûrên IoT ber sîstemên otomobîlan û binesaziya hesabkirina qiraxê—çalakker AI-ya li ser cîhazê bi xerckirina enerjiyê ya herî kêm.

Çima NPU girîng in:

Performansa rast-dem a baştirkirî ji bo barên kar ên AI-ê
Xerckirina enerjiyê kêmtir li gorî çareseriyên bingeha GPU-yê
Kêmkirina girêdayîbûna li ser texmîna ewr, baştirkirina nepeniya daneyan û derengmayînê
Pîvanbarbûn ji bo cîhazên kompakt û pergalên çakkirî

Bilindbûna AI ya qiraxa û zêdebûna Serlêdanên bi hêza AI-ê fêmkirina NPU çi ye û çawa ji yekîneyên din ên pêvajoyê cuda ye, girîng e. Di vê gotarê de, em vedikolin avakarî, rewşên bikaranînêû nirxa stratejîk a NPU-yan di çarçoveya berfirehtir a hesabkirina aqilmend de.

NPU çi ye? Nirxandinek Teknîkî

YEK Yekîneya Pêvajoya Neural (NPU) mîkroprosesorek taybet e ku bi taybetî ji bo birêvebirinê hatî çêkirin zekaya sûnî (AI) karên giran, nemaze yên ku bi fêrbûna kûr û texmîna tora neuralBerevajî armanca giştî CPUyan an jî grafîkî-rêber GPU, NPU ji bo operasyonên matematîkî yên ku hêz didin hatine çêtirkirin modelên fêrbûna makîneyê, wekî pirbûna matrîksê, pêçandin, û pêvajoya tensorê.

Taybetmendiyên sereke yên NPU-yek:

Bi armanc ji bo texmîna AI-ê hatî çêkirin, ne perwerde
Bicîhanîne operasyonên paralel bi bandor
Ji bo hatiye çêtirkirin derengiya kêm, berhemdariya bilind barên kar
Bi awayekî berbiçav dixebite xerckirina enerjiyê kêmtir ji GPUyan bêtir

Demek CPUyan ji bo mentiqa rêzdar îdeal in û GPU di karên renderkirin û lîstikê de serkeftî bin, NPUyan ji bo lezandina karên wekî: hatine çêkirin

Tesbîtkirina tiştan
Naskirina rû
Veguherîna deng bo nivîsê
Analîtîkên kameraya jîr

Cureyê Prosesorê	Rola Sereke	Qawet	Karîgeriya Hêzê	Guncawbûna AI
CPU	Karên giştî	Pirawa	Nizm	Sînorkirî
GPU	Grafîk, AI	Derbasbûna bilind	Medya	Ji bo perwerdeyê bi hêz
NPU	Texmîna AI	Ji hêla AI ve hatîye çêtirkirin	Bilind	Ji bo AI-ya qiraxê çêtirîn

Her ku AI di bêtir cîhazan de tê bicîhkirin - ji têlefonên jîr ber IoT ya pîşesazî-ew NPU wekî ya herî zêde xuya dike bikêrhatî û pîvanbar pêvajoyker ji bo çalakkirina taybetmendiyên aqilmend rasterast li ser qerax, bêyî ku xwe bispêre gihîştina domdar a ewr.

NPU çawa dixebite?

YEK Yekîneya Pêvajoya Neural (NPU) ji bo pêkanînê hatiye amadekirin Karên texmînkirina AI bi lez û bez û karîgeriyeke bêhempa. Berevajî pêvajoyên kevneşopî, NPU li ser dixebitin avahiyên daneyên li ser bingeha tensorê, pêkanîna hejmareke mezin ji operasyonên matrîksê di heman demê de - ji bo rêvebirina nûjen girîng e modelên fêrbûna kûr wekî CNN (Tora Neural a Konvolusyonî) û RNN (Tora Neural a Dubarekirî).

Prensipên bingehîn ên xebatê:

Paralelîzm: NPU-yan performans dikin gelek operasyon di heman demê de, bi awayekî berbiçav dema pêvajoyê ji bo karên mîna dabeşkirina wêneyan û naskirina axaftinê.
Hesabkirina tensorê ya bi leza hardware: Çêkirî coreyên tensorê bi bandor birêxistinkirina mîqdarên mezin pirbûna matrîksê.
Arîtmetîka kêm-rastbûnGelek NPUyan bi kar tînin INT8 an FP16 formatên rast ji bo dîtina hevsengiyek di navbera tamî û karîgeriya hêzê.
Mîmariya boriyê: Karên wekî wergirtina daneyan, pêvajoykirina giraniyê, û hesabkirina çalakkirinê bi rêzek rêzikî têne bicîh kirin da ku rêjeya hilberînê herî zêde bikin.

Herikîna Texmînkirina Hêsankirî:

Daneyên têketinê (mînak, sînyala wêne an deng) pêşwext tê pêvajokirin.
Daneyên têkevinê Motora tensorê ya NPU ji bo hesabkirina neural.
Modelê giranî û meylên rêberiya texmînê bike.
Encam di wextê rast de, pir caran bêyî alîkariya ewr, têne radest kirin.

Bi hevberkirinê pêkanîna derengiya kêm, sêwirana teserûfa enerjiyê, û mantiqa AI ya taybet, NPU-yan rê didin ku cîhaz bixebitin modelên tevlihev ên AI herêmî. Ev wan ji bo wan neçar dike hesabkirina li ser qiraxê, cîhazên jîr, û sepanên AI yên pîşesaziyê ko biryardana di dema rast de krîtîk e.

Feydeyên sereke yên NPU-yan

Pejirandina Yekîneyên Pêvajoya Neural (NPU) di bicihkirina Texmîna AI di herduyan de cîhazên qiraxê û jîngehên ewrNPUyan peyda dikin mîmariya pêvajoyê ya taybetî ku li gorî kevneşopî destkeftiyên girîng ên performans û karîgeriya enerjiyê peyda dike CPU û GPU çareseriyan dema pêkanîna wan modelên fêrbûna kûr.

Feydeyên sereke yên karanîna NPU-yan:

Performansa Bilind ji bo Tesbîtkirina AI
NPU bi taybetî ji bo vê armancê hatine çêkirin. Karê karê AI, bicîhanîn operasyonên tora neural bi lezeke mezintir û latencyeke kêmtir. Ew pêvajoyê dikin hesabên tensorê paralel bi bandor, têgihîştinên demrast di sepanên mîna de peyda dike tespîtkirina tiştan, dabeşkirina wêneyê, û naskirina axaftinê.
Karîgeriya Enerjiyê
Bi saya performansa wan a taybet, NPU ji GPUyan pir kêmtir enerjiyê dixwin. aritmetîka kêm-rastbûn (mînak, INT8, FP16) û mîmariya çêtirînkirî. Ev wan ji bo îdeal dike AI-ya mobîl û Amûrên IoT ko jiyana bateriyê û sînorên germî krîtîk in.
Kapasîteyên AI yên li ser Amûrê
Bi çalakkirinê texmîna herêmî, NPU hewcedariya ji bo pêvajoya ewr kêm dikin, baştir dikin nepeniya daneyan, dema bersivê, û karîgeriya bandwidthê ya torê.
Sêwirana Kompakt û Pîvanbar
NPU dikarin werin entegrekirin Sîstem-li-Çîpê (SoC) sêwiran, ku rê dide hilberîneran ku bicîh bikin Lezkerên AI nav cîhazên kompakt ên wekî têlefonên jîr, cilên lixwekirî, deriyên qiraxê, û sîstemên xweser.

Tabloya Berawirdkirinê: NPU vs. GPU û CPU

Taybetî	NPU	GPU	CPU
Armanc	Texmîna AI	Grafîk, AI-ya giştî	Hesabkirina bi armanca giştî
Karîgeriya Hêzê	⭐⭐⭐⭐⭐⭐	⭐⭐	⭐
Derengî (Demjimêr-rast)	Nizm	Medya	Bilind
Barên Kar ên AI yên Hevrayî	Pirrbidilî	Gelek baş	Sînorkirî
Rewşa Bikaranînê ya Îdeal	AI ya Qiraxê, AI ya Mobîl	Perwerdehiya AI, grafîk	Mantîqa kontrolê, peywirên OS-ê

Bi entegrekirina NPU-yan di çareseriyên hesabkirina qiraxa AI-ê de, karsaz dikarin encamên fêrbûna makîneyê ya bilez bi lêçûnên xebitandinê yên kêmtir vekin, û NPU-yan bikin bingeha alavên AI-ê yên nifşê pêşerojê.

NPU li hember CPU, GPU, û TPU: Analîzek Berawirdî

Wekî pêwîstiya texmîna AI-ya demrast li seranserê cîhazan - ji têlefonên jîr û wesayîtên xweser bigire heya robotîkên pîşesaziyê - mezin dibe, nîqaşa li ser kîjan pêvajoyker van karên kar bi awayê çêtirîn birêve dibe, gurtir dibe. CPUyan, GPU, TPU, û NPUyan hemî dikarin werin pêkanîn fêrbûna makîneyê erkên, ew ji bo armancên pir cûda hatine çêtirkirin. Fêmkirina van cudahîyan dema hilbijartina alavên ji bo wan pir girîng e. Serlêdanên AI, bi taybetî li qerax.

CPU (Yekîneya Pêvajoyê ya Navendî)

Ew CPU prosesorê herî piralî dimîne. Ew rêzek berfireh ji karên hesabkirinê yên bi armanca giştî birêve dibe, di nav de fonksiyonên pergala xebitandinê, Rêveberiya I/O, û mantiqa rêzdarHer çend CPU dikarin bi teknîkî texmînên AI pêk bînin jî, ew ji bo vê yekê nehatine çêtirkirin. pêvajoya paralel ku torên neural hewce ne.

GPU (Yekîneya Pêvajoya Grafîkê)

Di destpêkê de ji bo renderkirina wêne û vîdyoyê hate pêşve xistin, GPU ji bo pir bi bandor derketiye holê operasyonên paralel, ku ew ji bo herduyan jî minasib dike Perwerdehiya AI û texmînGPU di warê jîngehên navenda daneyan, ku xerckirina enerjiyê û cîh kêmtir sînordar in.

TPU (Yekîneya Pêvajoya Tensorê)

Ji hêla Google ve hatî pêşve xistin, TPU ji bo hatîye amadekirin hesabkirina tensorê di karên AI de. Ew performansa perwerdehî û texmînkirinê ya bihêz peyda dike lê bi giranî di nav de tê dîtin. binesaziya ewr an alavên asta pargîdaniyê.

NPU (Yekîneya Pêvajoya Neural)

Ji sifirê heta jor ji bo hatiye dîzaynkirin Texmîna AI, ew NPU performansek bêhempa li ser her wattê pêşkêş dike. Ew niha bi berfirehî di nav de tê bicîhkirin. Sîstem-li-Çîpê (SoC) sêwiranên li seranserê têlefonên jîr, cîhazên qiraxa AI, û makîneyên xweser.

Tabloya Berawirdkirina Processor

Taybetî	CPU	GPU	TPU	NPU
Hatîye sêwirandin ji bo	Armanca giştî	Grafîk û AI	Tensor Ops	Texmîna AI
Perwerdehiya AI	Belengaz	Pirrbidilî	Gelek baş	Sînorkirî
Texmîna AI	Sînorkirî	Baş	Pirrbidilî	Pirrbidilî
Karîgeriya Hêzê	Nizm	Medya	Nizm	Bilind
Derengî (Karên Qiraxê)	Bilind	Medya	Nizm	Pir kêm
Guncawbûna Mobîl/IoT	Belengaz	Belengaz	Sînorkirî	Pirrbidilî
Piştgiriya Çarçoveyê	Fireh	Fireh	Teng (Google)	Navîn (diguhere)

Xalên Sereke:

GPU ji bo tercîhkirî ne Perwerdehiya modela AI û hesabkirina ewr.
TPU ewr-navendî ne û di nav de çêtirîn in Ekosîstema AI ya Google.
CPUyan gelemperî ne, ji bo fêrbûna kûr ne îdeal in.
NPUyan hilbijartina pêşîn in ji bo AI-ya li ser cîhazê, pêşkêşkirina hevsengiya çêtirîn a leza, karîgerî û hêza kêm ji bo barên kar ên texmînkirinê.

Her ku AI berdewam dike ku ber bi qeraxNPU wekî çareseriya demdirêj a herî guncaw derdikeve pêş. fêrbûna makîneyê ya rast-dem, çakkirî.

NPU li ku tên bikaranîn? Serlêdanên sereke

Yekîneyên Pêvajoya Neural (NPU) niha di rêzek fireh de pêkhateyek bingehîn e Teknolojiyên bi AI-ê ve têne rêvebirinbi taybetî ji bo wan ên ku pêwîstiya wan bi texmîna li ser cîhazê, xerckirina enerjiyê kêm, û bersivdayîna demrastHer ku pîşesazî berdewam dikin ku entegre bibin zekaya sûnî di nav karûbarên wan de, NPU li her duyan têne pejirandin elektronîkên xerîdar û sîstemên pîşesaziyê.

1. Smartphone û Amûrên Mobîl

Rojane têlefonên jîr bi NPU-yan ve hatine sazkirin da ku hêza pêşkeftî bidin. Taybetmendiyên AI wekî:

Naskirina rû (mînak, pejirandina biyometrîk)
Başkirina wêneyê û tespîtkirina tiştan di sepanên kamerayê de
Alîkarên dengî û wergerandina zimanî
Rastiya Zêdekirî (AR) pêşkêşkirina di dema rast de

Çîpsetên mobîl ên pêşeng ên wekî Motora Neural a rêzeya A ya Apple, Qualcomm Snapdragon, û SoC ya Kirin a Huawei entegrekirina NPUyan ji bo bibandor pêvajoya AI ya qiraxê.

2. Hesabkirina li ser Qiraxê û IoT

Di cîhana AI ya qiraxa, NPU çalak dikin kamerayên jîr, cîhazên lixwekirî, û navendên otomasyona malê tevlihev bimeşînin modelên fêrbûna makîneyê herêmî. Ev yek girêdayîbûna bi serverên ewr kêm dike û zûtir peyda dike biryardan, tewra di jîngehên bi girêdana sînorkirî de jî.

3. Otomotîv û Robotîk

NPU li wir her ku diçe zêdetir têne bikar anîn wesayîtên xweser û sîstemên robotîkê ji bo pêvajoyê:

Yekbûna sensoran
Tesbîtkirina rêyê
Naskirina peyayan
Sîstemên fermanên dengî

Bi xebitandina texmînan rasterast li ser wesayît an robotê, NPU piştrast dikin pêvajoya demrast bi latency herî kêm.

4. AI ya Pîşesazî û Tenduristiyê

NPU jî di nav de têne bikar anîn. otomasyona kargehê, lênêrîna pêşbînîkirî, û wênekirina bijîşkî. Li çêkirina jîr, NPU çalak dikin Sîstemên dîtinê yên AI ji bo destnîşankirina kêmasiyan, dabeşkirina materyalan, û şopandina berdewam a operasyonan bêyî hewcedariya girêdanên ewr ên bi bandfirehiya bilind.

Pêşkêşkerên sereke yên alavên NPU û ekosîstem

Mezinbûna AI li ser qiraxê bûye sedema veberhênanên girîng di Pêşxistina alavên NPU ji hêla şîrketên teknolojiyê yên mezin ve. Ev firoşkar dîmenê şekil didin AI-ya çandî bi pêşkêşkirina çareseriyên armanc-çêkirî yên çêtirînkirî ji bo leza texmînkirinê, karîgeriya hêzê, û nermbûna entegrasyonêHer marqeyek xwedî marqeyek taybet e Mîmariya NPU, zincîra amûran, û piştgiriya ekosîstemê.

1. Sêv - Motora Neural

Apple Motora Neural, di nav xwe de tê entegrekirin Çîpên rêzeya A û rêzeya M, karên pêşketî yên AI di iPhone, iPad, û Macan de pêk tîne. Ew pêşkêş dike:

Dem-rast naskirina rû
Pêvajoya Siri ya li ser cîhazê
Pêşkeftinên jîr ên wêne û vîdyoyê

2. Huawei - Mîmariya Da Vinci

Huawei Ascend NPU û Mîmariya Da Vinci navendî ne ji bo wê Kirin SoCs û Binesaziya AI:

Texmîna AI ya bilez di cîhazên mobîl
Belavkirin li navendên daneyan ji bo AI-ya pargîdaniyê
Piştgirî MindSpor Çarçoveya AI

3. Qualcomm – Hexagon DSP bi Motora AI

Qualcomm's Hexagon DSP + Motora AI di platformên Snapdragon de bicîhkirî ye, pêşkêş dike:

Lezkirina AI ji bo sepanên Android-ê
Kêrhatê bicîanîn pêvajoya li ser cîhazê
Lihevhatina bi TensorFlow Lite û ONNX

4. Google – TPUya Edge

Ew TPUya qiraxa, beşek ji Google-ê ye Platforma Coral, ji bo hatiye amadekirin Belavkirina IoT û li ser qiraxan:

Ji bo hatiye çêtirkirin TensorFlow Lite
Tesbîta AI ya hêza pir kêm
Faktora forma kompakt ji bo sensorên jîr û dergehên

5. NVIDIA - NVDLA û Platforma Jetson

NVIDIA NVDLA (Lezkerê Fêrbûna Kûr) û Rêzefîlma Jetson hesabkirina AI-ê ya performansa bilind pêşkêş bikin:

Bi kar anîn li robotîk, dronan, û makîneyên xweser
Piştgirî CUDA, TensorRT, û SDK-ya DeepStream

Zehmetî û Sînorkirinên NPUyan

Demek Yekîneyên Pêvajoya Neural (NPU) avantajên berbiçav pêşkêş dikin Performansa texmînkirina AI, karîgeriya hêzê, û hesabkirina li ser qiraxê, ew bê sînor nînin. Pêşdebir û entegratorên pergalê divê çend pirsgirêkên teknîkî û operasyonel li ber çavan bigirin dema ku NPU-yan dipejirînin. Amûrên ku bi AI-ê çalak in.

1. Lihevhatina Çarçoveyê

Yek ji astengiyên sereke piştgiriya sînorkirî ye Çarçoveyên AIBerevajî GPUyan, ku piştgirîya rêzek berfireh ji platforman dikin wekî TensorFlow, PyTorch, û ONNX, NPU-yan pir caran hewce dikin zincîrên amûrên xwerû an SDK-yên taybet. Ev dikare bibe sedema:

Çerxên pêşveçûnê yên dirêjtir
Zehmetî di veguherîn û çêtirkirina modelê
Performansa nehevgirtî li seranserê firoşkarên hardware

2. Kapasîteya Tenê-Tenê-Texmînkirinê

Piraniya NPU-yan bi taybetî ji bo ... hatine çêkirin. texmîn, ne hîndarîEv tê vê wateyê:

Divê modelên AI-ê li ser werin perwerdekirin GPU an TPU
Her perwerdekirinek ji nû ve an jî sererastkirinek binesaziya derveyî hewce dike.
Kêmkirina nermbûnê di fêrbûna li ser cîhazê

3. Astengiyên Entegrasyona Amûrê

Entegrasyona NPUyan di nav pergalên çakkirî de an jî Sîstem-li-Çîpê (SoC) sêwirandin hin tawîzan dihewîne:

Sînorkirinên qada silîkonê
Sînorkirinên sêwirana germî
Nakokiyên potansiyel bi bandfirehiya bandwidthê ya I/O û bîrê ya heyî

Pêşeroja NPU û Amûrên AI

Wekî ku daxwaza ji bo texmîna AI-ya demrast di nav pîşesaziyan de mezin dibe, pêşeroja Yekîneyên Pêvajoya Neural (NPU) tê payîn ku ew ê di pêşveçûna Amûrên AIEv pêvajoykerên taybet her ku diçe bihêztir, kompakttir û teserûfa enerjiyê zêdetir dibin - ev yek wan wekî pêkhateyek bingehîn a nifşê pêşerojê bi cih dike. cîhazên AI yên qiraxa, sensorên jîr, û sîstemên xweser.

Trendên Derketî di Pêşveçûna NPU de

Entegrasyona SoC ya bihêztir
NPU-yên zêdetir bi hev re têne entegrekirin Sîstem-li-Çîpê (SoC) sêwiranên li kêleka CPU, GPU, û ISP-an. Ev mîmariya yekgirtî rê dide zûtir boriyên pêvajoya daneyan, derengketinê kêm dike, û tevliheviya sîstemê kêm dike.
Piştgiriya ji bo Hesabkirina Nehevseng
NPU-yên pêşerojê dê bi lezkerên din ên AI-ê re bênavber bixebitin, barên kar li seranserê ... belav bikin. CPU, GPU, û TPU ji bo performansa çêtirîn.
Lihevhatina Çarçoveyê ya Baştirkirî
Firoşkar ji bo çarçoveyên AI-ya sereke yên wekî piştgirî ava dikin ONNX, TensorFlow Lite, û PyTorch Mobile, kêmkirina xêza fêrbûna pêşdebiran û teşwîqkirina bicihkirina cross-platform.
Berfirehkirin Li Derveyî Amûrên Xerîdar
PNÛ dê roleke mezintir bilîzin otomasyona pîşesaziyê, lênêrîna tenduristiyê ya jîr, robotîka qiraxê, çandinî AI, û sîstemên çavdêriyê, li ku derê texmîna hêza kêm, leza bilind krîtîk e.

Di dinyayekê de ku ber bi aqilê herderî, NPU ne tenê dê AI-ê bileztir bikin lê di heman demê de wê bêtir bikin navketî, domdar, û bicîRola wan di şekildanê de sîstemên çandî yên nifşê din, ji Kamerayên bi hêza AI ber platformên navîgasyonê yên xweser, girîngiya zêde ya mîmariya hesabkirinê ya taybetî ya deverê di serdema AI de.