NPU 芯片(嵌入式神经网络处理器)
CPU 干的是脑力工作,就像公司的总经理;NPU 是做程序式的工作,就像工厂流水线上面的工人
有了NPU之后,手机的AI性能就有了大幅提升,具体体现在哪些方面呢?
比如拍照方面,如果是以前的手机,需要手动调试光圈、色度等参数值等,让相机达到较好的拍照状态。但是现在不用了,有了AI功能之后,系统内置上千种场景拍照模式,通过相机识别实时场景,相机会在这些拍照模式当中,选择一个适合的模式进行拍照。所以,即使你不懂拍照,你也能拍出非常棒的照片。
> CPU精于控制和复杂运算,而GPU精于简单且重复的运算。
> **另外CPU和GPU还有一个最大的区别:CPU是顺序执行运算,而GPU是可以大量并发的执行运算,通俗的说就是CPU做事情是一件一件来做,而GPU是很多件事情同时做。**
**GPU是为了图像处理而生的,但是我们通过前面的介绍可以发现,它在结构上并没有专门为图像服务的部件**,只是对CPU的结构进行了优化与调整,所以现在GPU不仅可以在图像处理领域大显身手,它还被用来科学计算、密码破解、数值分析,海量数据处理(排序,Map-Reduce等),金融分析等需要大规模并行计算的领域。
针对谷歌的深度学习框架TensorFlow专门定制的芯片诞生了,英文全称就叫Tensor Processing Unit,翻译为中文就是张量处理单元,它到底有多牛呢?比较下你就知道了:
**TPU与同期的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
工作原理是在电路层模拟人类神经元和突触,并且用深度学习指令集直接处理大规模的神经元和突触,一条指令完成一组神经元的处理。相比于CPU和GPU,NPU通过突触权重实现存储和计算一体化,从而提高运行效率。
## **其他PU们**
顺着这个套路,感觉妈妈再也不用担心我的PU了。
APU — Accelerated Processing Unit, 加速处理器,AMD公司推出加速图像处理芯片产品。
BPU — Brain Processing Unit, 地平线公司主导的嵌入式处理器架构。
CPU — Central Processing Unit 中央处理器, 目前PC core的主流产品。
DPU — Deep learning Processing Unit, 深度学习处理器,最早由国内深鉴科技提出;另说有Dataflow Processing Unit 数据流处理器, Wave Computing 公司提出的AI架构;Data storage Processing Unit,深圳大普微的智能固态硬盘处理器。
FPU — Floating Processing Unit 浮点计算单元,通用处理器中的浮点运算模块。
GPU — Graphics Processing Unit, 图形处理器,采用多线程SIMD架构,为图形处理而生。
HPU — Holographics Processing Unit 全息图像处理器, 微软出品的全息计算芯片与设备。
> 全息图,是以激光为光源,用全景照相机将被摄体记录在高分辨率的全息胶片上构成的图。以干涉条纹形式存在。用同种激光照射,胶片前后方可出现原景物的虚实两个立体影像,视角不同,所见影像也不同。全息图是一种三维图像,它与传统的照片有很大的区别。传统的照片呈现的是真实的物理图像,而全息图则包含了被记录物体的尺寸、形状、亮度和对比度等信息。这些信息储存在一个很微小但却很复杂的干涉模式中。这个干涉模式是由激光产生的。
IPU — Intelligence Processing Unit, Deep Mind投资的Graphcore公司出品的AI处理器产品。
MPU/MCU — Microprocessor/Micro controller Unit, 微处理器/微控制器,一般用于低计算应用的RISC计算机体系架构产品,如ARM-M系列处理器。
NPU — Neural Network Processing Unit,神经网络处理器,是基于神经网络算法与加速的新型处理器总称,如中科院计算所/寒武纪公司出品的diannao系列。
RPU — Radio Processing Unit, 无线电处理器, Imagination Technologies 公司推出的集合集Wifi/蓝牙/FM/处理器为单片的处理器。
TPU — Tensor Processing Unit 张量处理器, Google 公司推出的加速人工智能算法的专用处理器。目前一代TPU面向Inference,二代面向训练。
VPU — Vector Processing Unit 矢量处理器,Intel收购的Movidius公司推出的图像处理与人工智能的专用芯片的加速计算核心。
> **张量(tensor**)理论是数学的一个分支学科,在力学中有重要应用。
> 张量这一术语起源于力学,它最初是用来表示弹性介质中各点应力状态的,后来张量理论发展成为力学和物理学的一个有力的数学工具。
> 张量之所以重要,在于它可以满足一切物理定律必须与坐标系的选择无关的特性。
> 张量概念是矢量概念的推广,**矢量是一阶张量**。
> 张量是一个可用来表示在一些矢量、标量和其他张量之间的线性关系的多线性函数。
WPU — Wearable Processing Unit, 可穿戴处理器,Ineda Systems公司推出的可穿戴片上系统产品,包含GPU/MIPS CPU等IP。
XPU — 百度与Xilinx公司在2017年Hotchips大会上发布的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位开源处理器。
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