为什么NPU是2025年PC和手机市场的变革性因素｜苏仲成
科技领域不断演变，下一个重大飞跃显然由神经处理单元（NPU）驱动。随著我们逐渐迈向2025年，NPU正成为PC和手机市场的变革力量。但究竟什么是NPU，为什么它们会重新定义我们与科技的互动方式？
文：Michael C.S. So（岭南大学研究生院客席助理教授）
了解NPU
NPU本质上是一种专门的微处理器，用于加速机器学习算法和人工智能（AI）计算。与处理广泛任务的传统中央处理器（CPU）和图形处理单元（GPU）不同，NPU优化了AI工作负载所需的并行处理。这种优化使其在处理图像识别、自然语言处理和预测分析等复杂任务时非常高效。
AI的兴起与NPU的需求
AI日益融入日常应用是NPU崛起的主要驱动力。从Siri和Alexa等语音助手到智能手机中的先进成像能力，AI正成为现代科技的基石。然而，这些AI应用需要大量计算能力，传统处理器难以高效提供。
NPU应运而生。通过将AI专门任务从CPU和GPU中分离出来，NPU显著提升了这些应用的性能和效率。这种专门化使得处理速度更快、能耗更低，并能运行更复杂的算法，从而开启了一个更智能、更灵敏的设备时代。
对手机市场的影响
手机市场是首批感受到NPU整合影响的领域之一。智能手机正变得越来越依赖AI，提供曾经被认为是未来的功能。以下是NPU如何彻底改变这一领域的方式：
1. 增强的相机功能：NPU在智能手机中的一个最显著应用是相机技术。AI驱动的相机可以识别场景、实时调整设置，并应用复杂的图像处理算法以生成惊人的照片。通过NPU，这些过程更快、更高效，带来更好的图像质量和增强的用户体验。
2. 改进的电池寿命：电池寿命是智能手机用户的长期关注点。NPU可以通过高效管理AI任务来帮助解决这个问题，从而减少CPU和GPU的负担。这种优化转化为更低的能耗，从而延长电池寿命。
3. 先进的安全功能：安全是NPU脱颖而出的另一个关键领域。面部识别和指纹扫描因AI变得更加复杂。NPU通过提供所需的计算能力来确保快速和准确的识别，提高了安全性和便利性。
4. 增强的用户体验：从实时语言翻译到预测性文本输入，NPU支持一系列增强用户体验的先进功能。这些改进使智能手机更直观、更强大，满足了消费者日益增长的期望。
对PC市场的影响
尽管手机市场快速采用NPU，PC市场也不甘落后。将NPU整合到个人电脑中将彻底改变我们使用这些设备的方式，以下是几个关键领域：
1. AI驱动的软件增强：PC是生产力的关键，AI将使软件变得更加智能和高效。从文字处理器到视频编辑器的应用都可以利用NPU提供实时帮助、自动化重复任务并提升整体性能。
2. 游戏：游戏产业将从NPU中受益匪浅。AI正越来越多地用于创造更现实和身临其境的游戏体验。NPU可以处理AI驱动的游戏机制所需的复杂计算，带来更先进的非玩家角色（NPC）、改进的物理模拟和增强的图形。
3. 内容创作：从图形设计师到视频编辑者的内容创作者依赖强大的硬件来实现其创意。NPU可以加速渲染、实时效果应用和视频转码等任务，大大减少这些过程所需的时间，使创作者能更高效地工作。
4. 增强的多任务处理：随著AI日益融入日常应用，多任务处理的需求也在增加。NPU使PC能够同时处理多个AI驱动的任务而不会影响性能，对于依赖其设备进行广泛活动的用户来说非常理想。
谁在制造NPU及其差异
目前，几家领先的科技公司正在制造和开发NPU，每家公司都在技术上有不同的侧重点和优势：
1. 华为（Huawei）：华为是NPU技术的领导者之一，其Kirin处理器内置的NPU已广泛应用于其智能手机系列中。华为的NPU以高效的AI处理能力著称，尤其在图像识别和语音处理方面表现出色。
2. 高通（Qualcomm）：高通的Snapdragon处理器系列也集成了AI加速器，提供NPU功能。高通的AI Engine设计旨在提供平衡的性能和能效，适合各种AI应用，包括图像处理、语音识别和增强现实。
3. 苹果（Apple）：苹果的A系列处理器中的神经引擎（Neural Engine）是其NPU技术的代表。苹果的NPU专为iPhone和iPad优化，提供卓越的图像处理、AR应用和智能助理功能。
4. 谷歌（Google）：谷歌的Tensor Processing Units（TPU）是专为机器学习而设计的处理器，虽然主要用于云计算领域，但谷歌也在其Pixel手机中整合了专用的AI处理单元（AI Processor），提升了设备的AI性能。
5. 三星（Samsung）：三星的Exynos处理器中包含了NPU，致力于提升手机的AI功能。三星的NPU强调实时处理能力，适合各种AI应用，包括智能摄像和语音助手。
挑战与考量
尽管NPU潜力巨大，但其整合到主流设备中并非没有挑战。一个重大障碍是NPU技术的成本。与任何新技术一样，初始实施可能很昂贵，这可能会转化为消费者的更高价格。然而，随著生产规模扩大和技术进步，成本有望下降，使NPU更容易获得。
另一个考量是软件需要跟上硬件的进步。尽管NPU提供令人印象深刻的能力，但只有当软件开发者设计利用这些能力的应用程序时，其全部潜力才能实现。这需要硬件制造商和软件开发者共同努力，以确保兼容性和优化。
NPU的未来
展望2025年，NPU的未来一片光明。随著AI继续渗透到科技和日常生活的各个方面，对高效、专用处理的需求只会增加。NPU凭借其高效处理复杂AI任务的能力，处于满足这一需求的有利位置。
在手机市场，我们可以期待看到更多先进的AI驱动功能，从增强现实（AR）体验到更复杂的个人助手。在PC市场，NPU将推动生产力软件、游戏和内容创作的进步，使这些设备比以往任何时候都更强大和多功能。
NPU代表著2025年PC和手机市场的变革性因素。通过提供AI应用所需的专用处理能力，它们将彻底改变我们设备的能力，带来更智能、更高效和更直观的技术。