NPU là gì? Chức năng của nó khác gì so với CPU và GPU

NPU là gì? Chức năng của NPU khác gì so với CPU và GPU? Cùng Nam Long Telecom tìm hiểu chi tiết về NPU và lý do công nghệ này ngày càng được trang bị rất nhiều trên các thiết bị thông minh hiện nay.

NPU là gì?

NPU là viết tắt của Neural Processing Unit. Có thể hiểu đơn giản đây là một bộ xử lý được thiết kế chuyên dụng cho các tác vụ liên quan đến trí tuệ nhân tạo (AI). Đặc biệt là những phép tính thường xuất hiện trong các ứng dụng AI. Nhờ đó, thiết bị có thể xử lý một số tác vụ AI nhanh chóng và tiết kiệm điện hơn.

NPU hiện nay được tích hợp trên nhiều thiết bị như máy tính, laptop, smartphone, máy tính bảng và một số dòng màn hình tương tác thông minh. Hiện nay, khi các ứng dụng AI ngày càng phổ biến thì NPU cũng trở thành một trong những thông số được người dùng quan tâm khi lựa chọn thiết bị.

Nguyên lý hoạt động của NPU

Nguyên lý hoạt động của NPU dựa trên khả năng xử lý một lượng lớn phép tính AI song song. Thay vì xử lý từng phép tính theo trình tự, NPU sử dụng nhiều đơn vị tính toán chuyên dụng để thực hiện đồng thời các phép toán thường gặp trong quá trình xử lý dữ liệu AI.

Khi một tác vụ AI được đưa vào, dữ liệu sẽ được phân tích thông qua mô hình AI và chuyển đến các đơn vị xử lý chuyên dụng bên trong NPU. Các đơn vị này thực hiện những phép tính như nhân ma trận, tích chập và các phép tính khác thường được sử dụng trong các mô hình học máy. Điều này giúp NPU xử lý một lượng lớn phép tính trong thời gian ngắn. Và tốc độ xử lý của NPU được ký hiệu là TOPS.

TOPS trên NPU là gì?

Khi mua hàng, các sản phẩm được đang bị NPU thường có thông số TOPS, ví dụ: 3 TOPS, 6 TOPS, 10 TOPS, 20 TOPS,… Và TOPS là viết tắt của từ Tera Operations Per Second, dùng để chỉ số lượng phép toán mà bộ xử lý có thể thực hiện trong một giây đối với các tác vụ phù hợp.

1 TOPS tương đương khoảng 1 nghìn tỷ phép toán mỗi giây. Vì vậy, trên màn hình tương tác Hikvision công bố trang bị NPU: 6 TOPS, nghĩa là màn hình này có thể xử lý tác vụ AI với khoảng 6 nghìn tỷ phép toán mỗi giây. Hiểu đơn giản TOPS càng cao thì nó thể hiện năng lực tính toán và xử lý của NPU càng mạnh.

Ứng dụng của NPU trên màn hình tương tác Hikvision

NPU trên màn hình tương tác Hikvision được sử dụng để tăng tốc các tác vụ liên quan đến AI ngay trên thiết bị. Tùy từng model và phần mềm, NPU có thể hỗ trợ một số chức năng như:

Tăng tốc các tính năng AI: NPU hỗ trợ xử lý các mô hình AI được tích hợp trong thiết bị, chẳng hạn như AI Assistant, AI Identify, AI Notes hoặc các tính năng nhận diện và phân tích dữ liệu khác.

Hỗ trợ xử lý hình ảnh bằng AI: NPU có thể tham gia tăng tốc các tác vụ liên quan đến nhận diện hình ảnh, phát hiện khuôn mặt, phân tích hình ảnh hoặc các thuật toán xử lý hình ảnh AI tùy theo thiết kế của từng model.

Hỗ trợ xử lý âm thanh và giọng nói: Với các thiết bị tích hợp microphone array, NPU có thể hỗ trợ những tác vụ AI liên quan đến giọng nói và âm thanh như nhận diện giọng nói, lọc nhiễu hoặc các tính năng xử lý âm thanh thông minh.

Xử lý AI trực tiếp trên thiết bị: Với những tác vụ được phần mềm hỗ trợ, dữ liệu có thể được xử lý ngay trên màn hình thay vì phải gửi toàn bộ lên máy chủ. Điều này giúp giảm độ trễ, tiết kiệm băng thông và có thể tăng khả năng bảo vệ dữ liệu.

Nhờ đó, NPU giúp các dòng màn hình tương tác thế hệ mới có thể tích hợp nhiều tính năng AI hơn mà vẫn duy trì khả năng xử lý hiệu quả. Còn với những dòng màn hình không có NPU thì các tác xụ này vẫn được CPU và GPU xử lý, tuy nhiên hiệu quả về tốc độ sẽ không bằng NPU.

NPU khác gì so với CPU và GPU?

Nói chung, CPU là bộ xử lý đa năng, GPU mạnh về đồ họa và tính toán song song, còn NPU được thiết kế chuyên biệt cho các tác vụ AI. Khi được tối ưu đúng workload, NPU có thể xử lý AI với hiệu suất tốt và mức tiêu thụ điện thấp hơn.

Kết luận

Trên đây là những thông tin cơ bản về NPU, nguyên lý hoạt động, ứng dụng và sự khác biệt giữa NPU, CPU và GPU. Với khả năng tăng tốc các tác vụ AI và tối ưu điện năng, NPU đang ngày càng được tích hợp trên nhiều thiết bị thông minh, trong đó có các dòng màn hình tương tác Hikvision. Hy vọng bài viết đã giúp bạn hiểu rõ hơn NPU là gì, NPU dùng để làm gì và vai trò của bộ xử lý này trong các thiết bị hỗ trợ AI hiện nay.