AI PC 的未来依赖于 NPU。那么这些新奇的筹码是什么呢？

快速阅读: 《电脑世界》消息，神经处理单元（NPU）因其能效优势正成为计算机行业热点。作为AI专用处理器，NPU可加速AI任务，减轻CPU和GPU负担。虽然目前仅部分笔记本配备，但未来PC或将全面普及。性能以TOPS衡量，英特尔、AMD及高通均有相关产品，但其实际应用仍在发展中。

神经处理单元为何成为计算机行业的热点

CPU 和 GPU 已经不再是科技领域的唯一焦点，如今，尖端技术全都围绕着神经处理单元（NPU）展开，硬件制造商也在大力推广 NPU 的性能。NPU 是一种旨在以节能方式加速人工智能任务的计算机组件，为具备强大 AI 功能的新 Windows 桌面应用程序铺平了道路。至少目前是这样的计划。未来，所有 PC 都会配备 NPU，但目前仅有部分笔记本电脑型号安装了它们。以下是关于 NPU 你需要了解的一切，以及为什么它们在计算机行业中如此热门。

**什么是 NPU？**
NPU 代表神经处理单元。它是一种专门针对 AI 和机器学习任务进行优化的特殊处理器。名称源于 AI 模型使用神经网络这一事实。从外行的角度看，神经网络是由大量相互连接的节点组成的庞大网络，它们之间传递信息。（整个想法是基于我们人类大脑的工作方式构建的。）

NPU 并不是一个你可以单独购买并插入的独立设备（就像 GPU 那样）。相反，NPU 作为现代处理器平台的一部分“整合”存在——比如英特尔的 Core Ultra、AMD 的 Ryzen AI 和高通的 Snapdragon X Elite 与 Snapdragon X Plus。这些平台除了 CPU 外，还集成了 GPU 和 NPU。

**NPU 与 CPU 和 GPU 有何不同？**
多年来，计算机一直依靠中央处理器（CPU）或图形处理器（GPU）来运行任务。这在配备 NPU 的 AI PC 上仍然适用。CPU 运行计算机上的大多数任务。尽管 GPU 的名字中带有“图形”，但它不仅仅用于图形和游戏任务。GPU 实际上只是专门针对特定类型的计算任务进行了优化，这就是为什么 GPU 对于像加密货币挖矿和高性能本地 AI 模型运行等非游戏任务至关重要。事实上，GPU 在这些 AI 任务上表现优异——但 GPU 非常耗电。

多年来，计算机一直在中央处理器（CPU）或图形处理器（GPU）上运行任务。这在 AI PC（即带有 NPU 的计算机）上仍然适用。这就是 NPU 发挥作用的地方。NPU 在计算 AI 任务方面比 CPU 更快，但与 GPU 相比则稍逊一筹。权衡点在于，当计算相同的 AI 任务时，NPU 使用的功率远低于 GPU。此外，当 NPU 处理 AI 相关任务时，CPU 和 GPU 都可以自由处理各自的任务，从而提升整体系统性能。

**为什么要使用 NPU 而不是 CPU 或 GPU？**
如果你正在 PC 硬件上运行像 Stable Diffusion 这样的 AI 图像生成软件（或其他一些 AI 模型），并且需要最大性能，那么 GPU 将是你最佳的选择。这就是为什么英伟达将其 GPU 广告为“高端 AI”硬件而非 NPU 的原因。

但在某些情况下，你可能想要运行对普通 CPU 来说过于繁重的 AI 功能，但不一定需要 GPU 的顶级性能。或者也许你在使用笔记本电脑，并且想利用 AI 功能，但又不想让 GPU 耗尽电池电量。

即便你对 AI 本身不感兴趣，你仍然可以利用 NPU 进行其他用途。在 CES 2024 上，惠普展示了使用 NPU 进行视频流任务的游戏流媒体软件，释放了 GPU 来运行游戏。通过利用 NPU 的额外计算能力，流媒体软件不会占用任何 GPU 资源……并且比使用 CPU 执行相同类型的任务要快得多。

**Windows PC 软件真的能用 NPU 做些什么呢？**
对于一台 AI PC，操作系统和系统上的应用程序都可以使用 NPU。例如，如果你有一台配备英特尔 Meteor Lake 硬件的笔记本电脑，内置的 NPU 将允许你运行 Windows Studio Effects，这是一种由 AI 驱动的网络摄像头效果，提供诸如背景模糊和强制眼神接触等功能，适用于任何使用网络摄像头的应用程序。

微软的 Copilot+ PC——首批由高通 Snapdragon X 芯片驱动的 PC——具有自己的 AI 驱动功能，利用了该平台内置的 NPU。例如，Windows Recall 功能需要 NPU。今年早些时候，AMD 和英特尔处理器获得了之前仅限于高通 PC 的 Copilot+ 功能——但只有配备了新的 AMD Ryzen AI 300 系列和英特尔 Core Ultra 系列 2（Lunar Lake）处理器的 AMD 和英特尔 PC。

这些只是 Windows 内置的功能；应用程序开发者也将能够以多种方式使用 NPU。不要对 Audacity 和 GIMP 的插件感到意外，它们提供由计算机 NPU 驱动的 AI 音频和照片编辑功能。潜力是无限的，但硬件仍处于早期阶段，因此要实现其全部潜力还需要一段时间。

**如果我的 PC 已经可以运行 AI 软件，我还需要 NPU 吗？**
大多数当前具有 AI 功能的应用程序——包括微软的 Copilot 聊天机器人——尚未利用 NPU。相反，它们在其远程云服务器上运行 AI 模型。这就是为什么你可以在任何设备上运行像微软 Copilot、ChatGPT、Google Gemini、Adobe Firefly 和其他 AI 解决方案，无论是旧的 Windows PC、Chromebook、Mac、Android 手机还是其他设备。

但这对于这些服务来说在云端运行 AI 模型是昂贵的。例如，微软在数据中心中处理 Copilot AI 任务花费了很多资金。公司们希望将这些 AI 任务转移到你的本地 PC 上来减少他们自己的云计算支出。当然，这不仅仅是成本节约的问题。你还可以从在本地设备上运行计算密集型 AI 任务中受益。例如，这些 AI 功能即使在离线时仍然可以工作，并且你可以保持数据私密性，而不是总是上传到云服务器。（这对公司来说也是一件大事，他们出于隐私和安全考虑希望掌控自己的业务数据。）

**有哪些 NPU 可供选择？它们的性能如何？**
NPU 的性能通常以 TOPS（每秒万亿次操作）来衡量。为了让你理解这意味着什么，低端 NPU 可能只能处理 10 TOPS，而符合微软 Copilot+ PC 品牌要求的 PC 至少需要达到 40 TOPS。

目前有以下 NPU 可供选择：
– **英特尔 Core Ultra 系列 1（Meteor Lake）**：英特尔 Core Ultra 系列 1（Meteor Lake）的 NPU 最高可提供 11 TOPS。它的速度对于微软的 Copilot+ PC 功能来说不够快，但可以与 Windows Studio Effects 以及一些第三方应用兼容。同样，该 NPU 也出现在新的“Arrow Lake”英特尔游戏本中。
– **英特尔 Core Ultra 系列 2（Lunar Lake）**：英特尔的 Lunar Lake 芯片将配备性能高达 48 TOPS 的 NPU，超过了 Copilot+ PC 的要求。
– **AMD Ryzen Pro 7000 和 8000 系列**：AMD 在英特尔之前就在 PC 上引入了 NPU，但 Ryzen 7000 系列处理器中的 NPU 对于 Copilot+ PC 功能来说速度较慢，性能最高可达 12 和 16 TOPS。
– **AMD Ryzen AI 300 系列**：最新 AMD Ryzen AI 300 系列处理器中的 NPU 最高可提供 50 TOPS 的性能，完全足以满足 Copilot+ PC 的需求。
– **高通 Snapdragon X Elite 和 Snapdragon X Plus 平台**：高通 Snapdragon X Elite 和 Snapdragon X Plus 平台包括一个能够达到 45 TOPS 的高通 Hexagon NPU。

需要注意的是，NPU 不仅仅存在于 PC 上。苹果的 Neural Engine 硬件是首批引起市场广泛关注的大型 NPU 之一。谷歌的 Pixel 设备 Tensor 平台也包括 NPU，三星 Galaxy 手机也有 NPU。

**总之：现在是否应该购买带有 NPU 的 PC，还是再等等？**
说实话，在最前沿是有风险的。如果你特意购买了 Meteor Lake 笔记本电脑，希望能为未来的 AI 功能做好准备，但微软后来宣布 Meteor Lake NPU 的速度不足以支持 Copilot+ PC 功能时，你就亏了。（英特尔对此持不同意见，指出你仍然可以使用这些笔记本电脑最初提供的所有功能。）

其中的亮点是什么呢？Copilot+ PC 功能目前还不算特别吸引人。而且大多数主流的 AI 工具——如 ChatGPT、Adobe Firefly 等——都不依赖 NPU。不过，如果我打算买一台新笔记本电脑，我会希望它带有 NPU。你其实不必特意去找它；它只是现代硬件平台的一部分。而且这些现代处理器平台还有其他重要特性，比如显著延长电池续航时间。

另一方面，目前只有最新的笔记本电脑才配备了快速 NPU，而且你可以经常找到性价比高的旧款笔记本电脑，它们的性能几乎与最新款一样出色。如果你发现一款大幅打折的前一代笔记本电脑，可能不值得花更多钱只为了一块 NPU，特别是如果你没有计划运行任何 AI 工具的话。

截至目前，大多数大型 AI 工具仍然在云端运行——或者至少提供了这种选项——所以你可以在任何 Windows 笔记本电脑、Chromebook，甚至 Android 平板电脑和 iPad 上运行它们。对于台式机而言，情况则有所不同。英特尔的台式机 CPU 尚未配备 NPU。你可以寻找一款搭载 Ryzen AI NPU 的 AMD 台式机芯片，但 AMD 的 Ryzen 7000 和 8000 系列芯片根本不支持 Copilot+ PC 功能。因此，如果你正在组装一台台式机电脑，暂时先不要考虑 NPU。它目前还不是很重要。

想寻找一台高性能 NPU 的 PC？可以考虑像 Surface Laptop 7 这样的基于 Arm 架构的 Windows 笔记本电脑，以及像 Asus ProArt PX13 这样的 AMD Ryzen AI 300 系列笔记本电脑，以及像 Asus Zenbook S 14 这样的英特尔 Core Ultra 系列 2 笔记本电脑。

**作者简介**
克里斯·霍夫曼，PCWorld 特约撰稿人。克里斯·霍夫曼是《Windows Intelligence》的作者，这是一份每周通过电子邮件发送的免费新闻通讯，内容涵盖最新的 Windows PC 新闻、技巧和窍门。他也是《How-To Geek》的前主编，是一位资深技术记者，其作品曾在《纽约时报》、《PCMag》、《读者文摘》等刊物上发表。

**克里斯·霍夫曼近期的文章**
– HP EliteBook Ultra G1i 评测：高端 AI 笔记本电脑
– Asus ZenBook A14 评测：超长续航与轻薄设计
– 手机风格的焊接存储现在已应用于笔记本电脑中，效果比我预想的还要好。

(以上内容均由Ai生成)