Processador neural da Apple está presente em chips da série A e M; entenda como funciona esse componente e os benefícios para tarefas com inteligência artificial
Neural Engine é um chip neural (NPU) especializado em tarefas de inteligência artificial, como o processamento de redes neurais. A Apple utiliza esse componente para melhorar o desempenho de iPhones, iPads e Macs.
O Neural Engine funciona como uma Unidade de Processamento Neural (NPU) dentro de um chip da Apple. Ele se dedica às operações de inteligência artificial e aprendizado de máquina, o que alivia a carga na CPU, na GPU e em outros tipos de processadores do SoC.
A arquitetura do Neural Engine é proprietária e não é detalhada publicamente pela Apple. No entanto, assim como outras NPUs, o Neural Engine traz instruções otimizadas para cálculo de operações matemáticas usadas em IA, como as multiplicações de matrizes e as convoluções.
O Apple A11 Bionic, primeiro chip da Apple equipado com o Neural Engine, era capaz de calcular 600 bilhões de operações por segundo com seus 2 núcleos. Já o Apple M2 Ultra, lançado em 2023, tinha um Neural Engine de 32 núcleos capaz de processar 31,6 trilhões de operações por segundo.
A arquitetura da NPU é mais especializada, portanto, pode executar mais instruções em menos tempo ou consumindo menos energia que uma CPU. Essa característica melhora a velocidade do reconhecimento de objetos no aplicativo Fotos do iPhone e a duração de bateria dos MacBooks, por exemplo.
O Neural Engine foi lançado em setembro de 2017 como parte integrante do Apple A11 Bionic, SoC baseado em arquitetura Arm que equipava o iPhone 8 e o iPhone X. A primeira versão do Neural Engine tinha 2 núcleos e era capaz de executar 600 bilhões de operações por segundo.
A NPU da Apple foi incluída em SoCs posteriores, com evoluções tanto no número de núcleos quanto na capacidade bruta. O Neural Engine do Apple A13 Bionic, de 2020, tinha 8 núcleos e processamento de 6 trilhões de operações por segundo (TOPS). Já o Apple A16 Bionic, de 2022, tinha um Neural Engine de 16 núcleos e 17 TOPS.
Neural Engine é um processador especializado em tarefas de IA, enquanto CPU é um processador de propósito geral que pode executar diversos tipos de tarefas.
Tanto o Neural Engine quanto a CPU estão dentro do SoC (system-on-a-chip), como o Apple Silicon, mas as instruções especializadas são direcionadas a diferentes tipos de processadores, o que libera a CPU para outras tarefas. Uma CPU também é capaz de executar operações de IA, mas de forma menos eficiente.
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