NPU là gì? Phân biệt với CPU và GPU

20/05/2024

Trong thời đại của Big Data và học máy phát triển như hiện nay, NPU trở thành cụm từ khoá được khá nhiều người dùng quan tâm, tìm hiểu. Ứng dụng NPU được xem là công cụ giúp người dùng khai thác sức mạnh của trí tuệ nhân tạo hiệu quả hơn. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá chi tiết hơn về NPU là gì, bao gồm cách thức hoạt động, lợi ích cũng như tầm quan trọng của chúng trong việc giải quyết các nhiệm vụ AI trong đời sống.

NPU là gì? Khám phá lợi ích nổi bật của NPU có thể bạn chưa biết

NPU là gì?

NPU (Neural Processing Unit) hay còn gọi là đơn vị xử lý nơron, là một loại bộ vi xử lý chuyên dụng được thiết kế để thực hiện các tính toán và xử lý dữ liệu liên quan đến mạng nơron nhân tạo (artificial neural networks) một cách hiệu quả.

NPU khác với CPU (Central Processing Unit - Bộ vi xử lý trung tâm) và GPU (Graphics Processing Unit - Bộ vi xử lý đồ họa) ở chỗ được tối ưu hóa để xử lý các phép tính ma trận và đại số tuyến tính phức tạp cần thiết cho việc huấn luyện và sử dụng những mô hình Deep Learning.

Các NPU hiện đại thường được tích hợp trên đồng thời cả phần cứng và phần mềm, cho phép thực hiện song song hàng nghìn hoặc hàng triệu phép tính nơron đồng thời, từ đó đẩy nhanh đáng kể hiệu suất của các ứng dụng trí tuệ nhân tạo như nhận dạng hình ảnh, xử lý ngôn ngữ tự nhiên, lái xe tự động,...

Nguyên lý hoạt động của NPU

Khá nhiều người dùng thắc mắc, liệu nguyên lý hoạt động của NPU là gì? Trên thực tế, nguyên lý hoạt động của NPU dựa trên cách thức mô phỏng hoạt động của não người, bao gồm các khía cạnh chính sau:

- Xử lý song song với hàng nghìn lõi nhỏ thực hiện phép tính đồng thời.

- Tập trung vào các phép tính đại số tuyến tính trên ma trận / tensor cần cho deep learning.

- Sử dụng số học có độ chính xác thấp (8/16-bit) để tăng tốc.

- Kiến trúc tile-based với nhiều tile chứa lõi, bộ nhớ riêng.

- Lập trình bằng framework như TensorFlow, PyTorch.

- Được tích hợp chuyên biệt vào các sản phẩm AI di động, IoT, xe tự lái,...

Nhờ khai thác xử lý song song và tính toán tensor hiệu quả, NPU giúp đẩy nhanh ứng dụng trí tuệ nhân tạo mô phỏng não người.

>> Xem thêm: Lựa chọn dịch vụ GPU Cloud, doanh nghiệp cần lưu ý 5 điều sau

Nguyên lý hoạt động của NPU dựa trên cách thức mô phỏng hoạt động của não người

Lợi ích của NPU trong thực tiễn

NPU là một loại chip chuyên dụng được thiết kế để tăng tốc các tác vụ học máy và trí tuệ nhân tạo. So với CPU và GPU truyền thống, NPU mang lại nhiều lợi ích như:

- Hiệu suất cao hơn trong xử lý các thuật toán học máy.

- Hiệu quả năng lượng tốt hơn, tiêu thụ ít năng lượng hơn.

- Khả năng mở rộng cao để đáp ứng nhu cầu xử lý ngày càng tăng của ứng dụng AI.

- Kích thước nhỏ gọn, phù hợp với thiết bị di động và không gian hạn chế.

NPU được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như nhận dạng hình ảnh, xử lý ngôn ngữ tự nhiên, học máy tính, giúp cải thiện hiệu suất, độ chính xác và trải nghiệm người dùng. NPU cũng được cho là sở hữu tiềm năng mở ra nhiều ứng dụng mới trong tương lai như xe tự lái, robot thông minh và xây dựng một thành phố thông minh,...

Tầm quan trọng của NPU trong tương lai

NPU sẽ đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong tương lai với sự phát triển không ngừng của trí tuệ nhân tạo AI và học máy (machine learning) thông qua những điều sau:

- Nâng cao hiệu năng xử lý AI trên thiết bị di động, IoT.

- Phổ cập hóa AI vào đời sống hàng ngày thông qua việc tích hợp vào các thiết bị phổ biến.

- Thúc đẩy phát triển các ứng dụng AI tiên tiến như xe tự lái, robot thông minh, trợ lý ảo.

- Hỗ trợ Edge AI/AI on-device, giảm phụ thuộc kết nối mạng, đảm bảo bảo mật.

- Giảm phụ thuộc vào máy chủ đám mây, tăng quyền riêng tư dữ liệu.

- Xử lý AI hiệu quả về năng lượng cho thiết bị di động.

NPU sẽ đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong tương lai với sự phát triển không ngừng của trí tuệ nhân tạo AI và học máy

Nhờ những vai trò quan trọng này, NPU sẽ là động lực thúc đẩy sự phát triển và ứng dụng rộng rãi của AI trong tương lai.

Đặc biệt, nếu các doanh nghiệp, tổ chức có nhu cầu triển khai, cung cấp các ứng dụng Trí tuệ nhân tạo (AI) về Thị giác máy tính (CV), Xử lý ngôn ngữ tự nhiên (NLP), AI Tạo sinh (GenAI), cần dịch vụ máy chủ ảo gắn một hoặc nhiều card NPU thì Viettel Cloud NPU tại Viettel IDC sẽ là lựa chọn đáng cân nhắc. Dịch vụ với chất lượng hàng đầu sẽ giúp giải quyết bài toán cân bằng giữa chi phí và hiệu năng (P/P), mang lại hiệu quả đáng kinh ngạc trong quá trình vận hành, phát triển của doanh nghiệp.

Tổng kết

Nhìn chung, ứng dụng NPU có thể giúp doanh nghiệp đạt được mục tiêu kinh doanh nhanh hơn thông qua việc cải thiện hiệu suất ứng dụng, giảm chi phí và tạo ra các sản phẩm, dịch vụ đột phá. Trên đây là tổng quan thông tin, giải đáp cho câu hỏi NPU là gì. Ngoài ra, nếu cũng đang quan tâm đến dịch vụ Cloud NPU, để được hỗ trợ tư vấn chuyên nghiệp nhất, quý khách hàng có thể liên hệ Viettel IDC ngay hôm nay.

Để tìm hiểu thêm về dịch vụ, vui lòng liên hệ đến Viettel IDC:

- Hotline: 1800.8088 (miễn phí cước gọi)

- Fanpage: https://www.facebook.com/viettelidc

- Website: https://viettelidc.com.vn