NPU (واحد پردازش عصبی) (Neural Processing Unit)
به نام خدا
NPU (واحد پردازش عصبی) (Neural Processing Unit) چیست
NPU یک پردازنده تخصصی است که به طور خاص برای کارهای هوش مصنوعی (AI) و شبکههای عصبی طراحی شده و در واقع، یک “مغز” کوچک و کممصرف است که داخل دستگاههای شما (مثل گوشی هوشمند) قرار گرفته تا پردازشهای مربوط به هوش مصنوعی را سریعتر و کارآمدتر انجام دهد.
NPU یک پردازنده کمکی (co-processor) است که برای اجرای مؤثر محاسبات اصلی شبکههای عصبی، مانند موارد زیر، optimized شده است:
- ضرب ماتریس و کانولوشن
- محاسبه توابع غیرخطی )مانند( ReLU
- انواع عملیات Pooling
مهمترین ویژگیهای NPU:
- بازدهی انرژی بسیار بالا: نسبت به CPU و GPU، کارهای هوش مصنوعی را با مصرف انرژی بسیار کمتری انجام میدهد. این ویژگی برای گوشیهای همراه حیاتی است.
- سرعت بالا: معماری آن برای پردازش موازی (Parallel Processing) انبوهی از دادههای بهینه شده است.
- تخصصی بودن: یک تراشه خاصمنظوره (ASIC) است که فقط برای یک task خاص (یادگیری و استنتاج هوش مصنوعی) طراحی شده.
کاربردهای اصلی NPU:
- گوشیهای هوشمند: بهبود عکسها (حالت پرتره، شبنگاری)، دستیارهای صوتی، ترجمه زنده ویدیو و تشخیص اشیاء در عکس. پردازندههای شرکتهایی مانند اپل (Apple Silicon)، کوالکام (Snapdragon) و هواوی (Kirin) همگی از NPU استفاده میکنند.
- خودروهای خودران: پردازش دادههای سنسورها در کسری از ثانیه برای شناسایی عابران پیاده، ماشینها و چراغهای راهنما.
- دوربینهای مداربسته هوشمند: تشخیص چهره و تحلیل رفتار.
- دستگاههای اینترنت اشیاء (IOT): دادن قابلیت پردازش هوش مصنوعی به دستگاهها بدون نیاز به اتصال به (cloud )پردازش در خود دستگاه یا Edge Computing) )
تفاوت NPU با CPU و GPU
| پردازنده عملکرد اصلی | مزایا | معایب | شباهت | |
| CPU (واحد پردازش مرکزی) | پردازش عمومی و کنترل منطقی انعطافپذیر، همهکاره | تعداد core کم و برای پردازش موازی ضعیف است | مانند یک پروفسور همهفنحریف که میتواند هر کاری انجام دهد اما در یک زمان فقط یک کار را مدیریت میکند. | |
| GPU (واحد پردازش گرافیکی) | پردازش گرافیک و محاسبات موازی | هزاران core دارد و برای محاسبات موازی عالی است، برای پردازش گرافیک طراحی شده و برای هوش مصنوعی خالص ۱۰۰٪ بهینه نیست | مانند گروه بزرگی از دانشآموزان است که میتوانند همزمان هزاران مسئله ساده ریاضی را حل کنند. | |
| NPU (واحد پردازش عصبی) | مخصوص پردازش هوش مصنوعی، بازدهی انرژی فوقالعاده و سرعت بسیار بالا در کارهای AI بسیار تخصصی است | فقط یک نوع کار را انجام میدهد | مانند یک ماشینحساب مهندسی فوقپیشرفته است که فقط جمع و ضرب (محاسبات AI) را با سرعت و کارایی بالا انجام میدهد. | |
جمع بندی :
CPU مغز کلی سیستم است، GPU عضلات قدرتمند برای پردازش موازی است و NPU یک سیستم عصبی تخصصی برای انجام واکنشهای فوقسریع و کممصرف است.
امیدوارم متن فوق مورد رضایت شما قرار بگیرد
با تشکر گروه تخصصی پاور روم