為什麼NPU是2025年PC和手機市場的變革性因素｜蘇仲成
科技領域不斷演變，下一個重大飛躍顯然由神經處理單元（NPU）驅動。隨著我們逐漸邁向2025年，NPU正成為PC和手機市場的變革力量。但究竟什麼是NPU，為什麼它們會重新定義我們與科技的互動方式？
文：Michael C.S. So（嶺南大學研究生院客席助理教授）
了解NPU
NPU本質上是一種專門的微處理器，用於加速機器學習算法和人工智能（AI）計算。與處理廣泛任務的傳統中央處理器（CPU）和圖形處理單元（GPU）不同，NPU優化了AI工作負載所需的並行處理。這種優化使其在處理圖像識別、自然語言處理和預測分析等複雜任務時非常高效。
AI的興起與NPU的需求
AI日益融入日常應用是NPU崛起的主要驅動力。從Siri和Alexa等語音助手到智能手機中的先進成像能力，AI正成為現代科技的基石。然而，這些AI應用需要大量計算能力，傳統處理器難以高效提供。
NPU應運而生。通過將AI專門任務從CPU和GPU中分離出來，NPU顯著提升了這些應用的性能和效率。這種專門化使得處理速度更快、能耗更低，並能運行更複雜的算法，從而開啟了一個更智能、更靈敏的設備時代。
對手機市場的影響
手機市場是首批感受到NPU整合影響的領域之一。智能手機正變得越來越依賴AI，提供曾經被認為是未來的功能。以下是NPU如何徹底改變這一領域的方式：
1. 增強的相機功能：NPU在智能手機中的一個最顯著應用是相機技術。AI驅動的相機可以識別場景、實時調整設置，並應用複雜的圖像處理算法以生成驚人的照片。通過NPU，這些過程更快、更高效，帶來更好的圖像質量和增強的用戶體驗。
2. 改進的電池壽命：電池壽命是智能手機用戶的長期關注點。NPU可以通過高效管理AI任務來幫助解決這個問題，從而減少CPU和GPU的負擔。這種優化轉化為更低的能耗，從而延長電池壽命。
3. 先進的安全功能：安全是NPU脫穎而出的另一個關鍵領域。面部識別和指紋掃描因AI變得更加複雜。NPU通過提供所需的計算能力來確保快速和準確的識別，提高了安全性和便利性。
4. 增強的用戶體驗：從實時語言翻譯到預測性文本輸入，NPU支持一系列增強用戶體驗的先進功能。這些改進使智能手機更直觀、更強大，滿足了消費者日益增長的期望。
對PC市場的影響
儘管手機市場快速採用NPU，PC市場也不甘落後。將NPU整合到個人電腦中將徹底改變我們使用這些設備的方式，以下是幾個關鍵領域：
1. AI驅動的軟件增強：PC是生產力的關鍵，AI將使軟件變得更加智能和高效。從文字處理器到視頻編輯器的應用都可以利用NPU提供實時幫助、自動化重複任務並提升整體性能。
2. 遊戲：遊戲產業將從NPU中受益匪淺。AI正越來越多地用於創造更現實和身臨其境的遊戲體驗。NPU可以處理AI驅動的遊戲機制所需的複雜計算，帶來更先進的非玩家角色（NPC）、改進的物理模擬和增強的圖形。
3. 內容創作：從圖形設計師到視頻編輯者的內容創作者依賴強大的硬件來實現其創意。NPU可以加速渲染、實時效果應用和視頻轉碼等任務，大大減少這些過程所需的時間，使創作者能更高效地工作。
4. 增強的多任務處理：隨著AI日益融入日常應用，多任務處理的需求也在增加。NPU使PC能夠同時處理多個AI驅動的任務而不會影響性能，對於依賴其設備進行廣泛活動的用戶來說非常理想。
誰在製造NPU及其差異
目前，幾家領先的科技公司正在製造和開發NPU，每家公司都在技術上有不同的側重點和優勢：
1. 華為（Huawei）：華為是NPU技術的領導者之一，其Kirin處理器內置的NPU已廣泛應用於其智能手機系列中。華為的NPU以高效的AI處理能力著稱，尤其在圖像識別和語音處理方面表現出色。
2. 高通（Qualcomm）：高通的Snapdragon處理器系列也集成了AI加速器，提供NPU功能。高通的AI Engine設計旨在提供平衡的性能和能效，適合各種AI應用，包括圖像處理、語音識別和增強現實。
3. 蘋果（Apple）：蘋果的A系列處理器中的神經引擎（Neural Engine）是其NPU技術的代表。蘋果的NPU專為iPhone和iPad優化，提供卓越的圖像處理、AR應用和智能助理功能。
4. 谷歌（Google）：谷歌的Tensor Processing Units（TPU）是專為機器學習而設計的處理器，雖然主要用於雲計算領域，但谷歌也在其Pixel手機中整合了專用的AI處理單元（AI Processor），提升了設備的AI性能。
5. 三星（Samsung）：三星的Exynos處理器中包含了NPU，致力於提升手機的AI功能。三星的NPU強調實時處理能力，適合各種AI應用，包括智能攝像和語音助手。
挑戰與考量
儘管NPU潛力巨大，但其整合到主流設備中並非沒有挑戰。一個重大障礙是NPU技術的成本。與任何新技術一樣，初始實施可能很昂貴，這可能會轉化為消費者的更高價格。然而，隨著生產規模擴大和技術進步，成本有望下降，使NPU更容易獲得。
另一個考量是軟件需要跟上硬件的進步。儘管NPU提供令人印象深刻的能力，但只有當軟件開發者設計利用這些能力的應用程序時，其全部潛力才能實現。這需要硬件製造商和軟件開發者共同努力，以確保兼容性和優化。
NPU的未來
展望2025年，NPU的未來一片光明。隨著AI繼續滲透到科技和日常生活的各個方面，對高效、專用處理的需求只會增加。NPU憑藉其高效處理複雜AI任務的能力，處於滿足這一需求的有利位置。
在手機市場，我們可以期待看到更多先進的AI驅動功能，從增強現實（AR）體驗到更複雜的個人助手。在PC市場，NPU將推動生產力軟件、遊戲和內容創作的進步，使這些設備比以往任何時候都更強大和多功能。
NPU代表著2025年PC和手機市場的變革性因素。通過提供AI應用所需的專用處理能力，它們將徹底改變我們設備的能力，帶來更智能、更高效和更直觀的技術。