NPU 芯片(嵌入式神經網絡處理器)
CPU 干的是腦力工作,就像公司的總經理;NPU 是做程序式的工作,就像工廠流水線上面的工人
有了NPU之后,手機的AI性能就有了大幅提升,具體體現在哪些方面呢?
比如拍照方面,如果是以前的手機,需要手動調試光圈、色度等參數值等,讓相機達到較好的拍照狀態。但是現在不用了,有了AI功能之后,系統內置上千種場景拍照模式,通過相機識別實時場景,相機會在這些拍照模式當中,選擇一個適合的模式進行拍照。所以,即使你不懂拍照,你也能拍出非常棒的照片。
> CPU精于控制和復雜運算,而GPU精于簡單且重復的運算。
> **另外CPU和GPU還有一個最大的區別:CPU是順序執行運算,而GPU是可以大量并發的執行運算,通俗的說就是CPU做事情是一件一件來做,而GPU是很多件事情同時做。**
**GPU是為了圖像處理而生的,但是我們通過前面的介紹可以發現,它在結構上并沒有專門為圖像服務的部件**,只是對CPU的結構進行了優化與調整,所以現在GPU不僅可以在圖像處理領域大顯身手,它還被用來科學計算、密碼破解、數值分析,海量數據處理(排序,Map-Reduce等),金融分析等需要大規模并行計算的領域。
針對谷歌的深度學習框架TensorFlow專門定制的芯片誕生了,英文全稱就叫Tensor Processing Unit,翻譯為中文就是張量處理單元,它到底有多牛呢?比較下你就知道了:
**TPU與同期的CPU和GPU相比,可以提供15-30倍的性能提升,以及30-80倍的效率(性能/瓦特)提升**
## NPU
工作原理是在電路層模擬人類神經元和突觸,并且用深度學習指令集直接處理大規模的神經元和突觸,一條指令完成一組神經元的處理。相比于CPU和GPU,NPU通過突觸權重實現存儲和計算一體化,從而提高運行效率。
## **其他PU們**
順著這個套路,感覺媽媽再也不用擔心我的PU了。
APU — Accelerated Processing Unit, 加速處理器,AMD公司推出加速圖像處理芯片產品。
BPU — Brain Processing Unit, 地平線公司主導的嵌入式處理器架構。
CPU — Central Processing Unit 中央處理器, 目前PC core的主流產品。
DPU — Deep learning Processing Unit, 深度學習處理器,最早由國內深鑒科技提出;另說有Dataflow Processing Unit 數據流處理器, Wave Computing 公司提出的AI架構;Data storage Processing Unit,深圳大普微的智能固態硬盤處理器。
FPU — Floating Processing Unit 浮點計算單元,通用處理器中的浮點運算模塊。
GPU — Graphics Processing Unit, 圖形處理器,采用多線程SIMD架構,為圖形處理而生。
HPU — Holographics Processing Unit 全息圖像處理器, 微軟出品的全息計算芯片與設備。
> 全息圖,是以激光為光源,用全景照相機將被攝體記錄在高分辨率的全息膠片上構成的圖。以干涉條紋形式存在。用同種激光照射,膠片前后方可出現原景物的虛實兩個立體影像,視角不同,所見影像也不同。全息圖是一種三維圖像,它與傳統的照片有很大的區別。傳統的照片呈現的是真實的物理圖像,而全息圖則包含了被記錄物體的尺寸、形狀、亮度和對比度等信息。這些信息儲存在一個很微小但卻很復雜的干涉模式中。這個干涉模式是由激光產生的。
IPU — Intelligence Processing Unit, Deep Mind投資的Graphcore公司出品的AI處理器產品。
MPU/MCU — Microprocessor/Micro controller Unit, 微處理器/微控制器,一般用于低計算應用的RISC計算機體系架構產品,如ARM-M系列處理器。
NPU — Neural Network Processing Unit,神經網絡處理器,是基于神經網絡算法與加速的新型處理器總稱,如中科院計算所/寒武紀公司出品的diannao系列。
RPU — Radio Processing Unit, 無線電處理器, Imagination Technologies 公司推出的集合集Wifi/藍牙/FM/處理器為單片的處理器。
TPU — Tensor Processing Unit 張量處理器, Google 公司推出的加速人工智能算法的專用處理器。目前一代TPU面向Inference,二代面向訓練。
VPU — Vector Processing Unit 矢量處理器,Intel收購的Movidius公司推出的圖像處理與人工智能的專用芯片的加速計算核心。
> **張量(tensor**)理論是數學的一個分支學科,在力學中有重要應用。
> 張量這一術語起源于力學,它最初是用來表示彈性介質中各點應力狀態的,后來張量理論發展成為力學和物理學的一個有力的數學工具。
> 張量之所以重要,在于它可以滿足一切物理定律必須與坐標系的選擇無關的特性。
> 張量概念是矢量概念的推廣,**矢量是一階張量**。
> 張量是一個可用來表示在一些矢量、標量和其他張量之間的線性關系的多線性函數。
WPU — Wearable Processing Unit, 可穿戴處理器,Ineda Systems公司推出的可穿戴片上系統產品,包含GPU/MIPS CPU等IP。
XPU — 百度與Xilinx公司在2017年Hotchips大會上發布的FPGA智能云加速,含256核。
ZPU — Zylin Processing Unit, 由挪威Zylin 公司推出的一款32位開源處理器。
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