個(gè)人電腦經(jīng)歷了近40年的發(fā)展歷程。從1970年代誕生，到20世紀(jì)80年代和90年代掀起的PC普及浪潮，再到新世紀(jì)后進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定的成熟期，PC行業(yè)一直是科技發(fā)展的重要推動(dòng)力。
然而2020年以后，情況發(fā)生了變化。根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年全球PC出貨量為3.45億臺(tái)，較2020年下降了5%。2022年這一數(shù)字進(jìn)一步下降至3.32億臺(tái)，已連續(xù)兩年出現(xiàn)了負(fù)增長(zhǎng)。這一趨勢(shì)表明，個(gè)人電腦產(chǎn)業(yè)正處于一個(gè)相對(duì)疲軟的階段。
就在這個(gè)關(guān)鍵時(shí)期，人工智能技術(shù)的興起，為PC行業(yè)的未來(lái)發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇。英特爾、AMD等傳統(tǒng)個(gè)人電腦處理器巨頭，紛紛在近期加快推出搭載AI加速芯片的新一代PC產(chǎn)品。他們希望憑借AI技術(shù)的加持，為個(gè)人電腦市場(chǎng)注入新的活力，搶占市場(chǎng)先機(jī)。同時(shí)，高通這樣的移動(dòng)芯片廠商，也在今年推出了面向PC市場(chǎng)的Snapdragon X Elite處理器，積極殺入個(gè)人電腦領(lǐng)域，與老牌品牌展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。
面對(duì)這一新興的 AI PC 市場(chǎng)，不同廠商都提出了各自的定義和詮釋。對(duì)于普通用戶(hù)而言，究竟什么樣的電腦才算是真正意義上的“AI PC”？這種新型計(jì)算設(shè)備又能為我們的日常生活和工作帶來(lái)哪些變革性的影響？接下來(lái)就跟大家一起嘮嘮AI PC那點(diǎn)事。
什么是AI PC？
Intel作為個(gè)人電腦行業(yè)中占據(jù)主導(dǎo)地位的處理器巨頭，英特爾在AI PC的定義上自然具有較強(qiáng)的話語(yǔ)權(quán)。英特爾對(duì)AI PC有三點(diǎn)比較核心的要求。
1、配備專(zhuān)門(mén)的神經(jīng)處理單元（NPU）、中央處理器（CPU）和圖形處理器（GPU），這樣的硬件組合能夠?yàn)锳I應(yīng)用提供必要的計(jì)算資源。
2、支持微軟的Copilot功能，并且在鍵盤(pán)上設(shè)有專(zhuān)門(mén)的Copilot物理按鍵。
3、具備AI專(zhuān)用加速功能，這意味著CPU、GPU和NPU每一個(gè)部件都能針對(duì)AI任務(wù)進(jìn)行優(yōu)化，以提高效率和性能。
這里的關(guān)鍵在于集成了英特爾神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元（NPU）。這是英特爾專(zhuān)門(mén)針對(duì)AI和機(jī)器學(xué)習(xí)場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的硬件加速器，可以大幅提升PC在語(yǔ)音交互、圖像處理等人工智能任務(wù)上的計(jì)算能力，在本地提供快速的響應(yīng)時(shí)間，同時(shí)相較于云計(jì)算服務(wù)更為節(jié)能，有助于延長(zhǎng)設(shè)備的續(xù)航時(shí)間。
對(duì)于更復(fù)雜的AI任務(wù)，則可能需要用到GPU和CPU協(xié)同，因?yàn)镹PU可能不足以處理這些高強(qiáng)度的工作負(fù)載。在某些情況下，CPU、NPU和GPU還能夠協(xié)同工作，以運(yùn)行大型的語(yǔ)言處理模型。
AI模型對(duì)內(nèi)存容量和速度也有很高的要求，因?yàn)楦蟮膬?nèi)存容量能夠讓模型更加復(fù)雜和精確，而更快的內(nèi)存速度則能提升整體的性能。盡管目前微軟尚未設(shè)定具體的最低內(nèi)存要求，但英特爾指出，某些工作負(fù)載可能需要至少16GB甚至32GB的內(nèi)存。
英特爾搶先在筆記本電腦上推廣AI PC概念，發(fā)布了具有NPU的全新一代酷睿Ultra處理器，并計(jì)劃到2025年底交付超過(guò)1億臺(tái)帶有AI加速器的PC，據(jù)報(bào)道Intel已經(jīng)與100多家AI獨(dú)立軟件供應(yīng)商（ISV）合作，預(yù)計(jì)到2024年底將推出300多款A(yù)I加速應(yīng)用程序。
AMD對(duì)AI PC的定義體現(xiàn)在其對(duì)AI技術(shù)的整合和應(yīng)用上，旨在將個(gè)人電腦轉(zhuǎn)變成為最智能和最個(gè)性化的設(shè)備。AMD認(rèn)為AI PC應(yīng)具備以下特點(diǎn)：
1、內(nèi)嵌基于個(gè)人大模型的自然交互個(gè)人智能體，這允許設(shè)備理解和響應(yīng)用戶(hù)的需求，提供更加個(gè)性化的用戶(hù)體驗(yàn)。
2、內(nèi)嵌個(gè)人知識(shí)庫(kù)，使得AI PC能夠存儲(chǔ)和管理用戶(hù)的數(shù)據(jù)和信息，以便提供更精準(zhǔn)的服務(wù)。
3、具備CPU+GPU+NPU的本地異構(gòu)算力，這種混合架構(gòu)能夠充分利用不同類(lèi)型的處理核心，以實(shí)現(xiàn)高效的AI計(jì)算。
4、連接開(kāi)放的AI應(yīng)用系統(tǒng)生態(tài)，意味著AI PC應(yīng)支持與各種AI應(yīng)用和服務(wù)無(wú)縫對(duì)接，形成一個(gè)互聯(lián)互通的環(huán)境。
5、保護(hù)個(gè)人隱私和數(shù)據(jù)安全，確保用戶(hù)在享受AI帶來(lái)的便利的同時(shí)，其數(shù)據(jù)和隱私得到妥善的保護(hù)。
從產(chǎn)品發(fā)布時(shí)間上看，AMD比Intel稍晚一些，除了針對(duì)筆記本電腦，集成NPU的銳龍8000系列處理器以外，首次將NPU芯片集成在臺(tái)式機(jī)處理器中，其運(yùn)算核心整合算力達(dá)到了39TOPS。
AMD同樣提供三種計(jì)算引擎以滿(mǎn)足AI PC的差異化需求，分別是Zen4架構(gòu)CPU、RDNA 3架構(gòu)GPU和XDNA架構(gòu)的NPU。Zen4架構(gòu)CPU主要用于通用處理和AI推理，RDNA 3架構(gòu)GPU適用于游戲和基于AI的內(nèi)容創(chuàng)建，而XDNA則專(zhuān)注于低功耗的AI應(yīng)用，可自適應(yīng)數(shù)據(jù)流架構(gòu)，能夠減少對(duì)外部?jī)?nèi)存的訪問(wèn)，從而提高性能和能效。
高通通過(guò)Snapdragon X Elite處理器正式開(kāi)啟了對(duì)PC市場(chǎng)的沖擊。該款處理器搭載了高通自主研發(fā)的AI加速引擎，能夠?yàn)楣P記本電腦帶來(lái)出色的機(jī)器學(xué)習(xí)運(yùn)算性能。
從高通公開(kāi)發(fā)布信息總結(jié)下來(lái)，高通認(rèn)為AI PC 應(yīng)該具備以下幾個(gè)關(guān)鍵特點(diǎn):
1. 搭載專(zhuān)門(mén)針對(duì) AI 任務(wù)優(yōu)化的異構(gòu)計(jì)算架構(gòu),包括CPU、GPU和AI加速器等協(xié)同工作。
2. 支持業(yè)界領(lǐng)先的人工智能框架和模型,能夠流暢運(yùn)行各類(lèi)智能應(yīng)用程序。
3. 具有出色的能效表現(xiàn),即使在密集的AI計(jì)算場(chǎng)景下也能保持長(zhǎng)續(xù)航。
4. 擁有即時(shí)響應(yīng)的用戶(hù)交互體驗(yàn),比如自然語(yǔ)音交互、智能輔助等。
雖然搭載高通Snapdragon X Elite處理器的筆記本還沒(méi)有上市銷(xiāo)售，但從高通官方披露的數(shù)據(jù)來(lái)看，其性能表現(xiàn)相當(dāng)出色，它在多項(xiàng)基準(zhǔn)測(cè)試中擊敗了Intel與AMD的產(chǎn)品，同時(shí)其功耗表現(xiàn)更優(yōu)，特別是AI性能，據(jù)說(shuō)可以提供高達(dá)75 TOPS的AI算力。這使得Snapdragon X Elite處理器能夠在本地快速處理AI模型，如Stable Diffusion，該模型可以接收文本提示并生成圖像。此外，Snapdragon X Elite處理器的NPU還可以在沒(méi)有CPU或GPU輔助的情況下運(yùn)行所有AI任務(wù)，或者在需要時(shí)與CPU或GPU協(xié)同工作。
不同廠商在定義AI PC概念上有所差異，但在幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)上已達(dá)成共識(shí):
首先，AI PC 必須擁有強(qiáng)大的AI處理能力。這意味著它們需要搭載專(zhuān)用的神經(jīng)處理單元（NPU），并能與CPU、GPU協(xié)同工作，共同支撐各類(lèi)智能應(yīng)用。
其次，AI PC 應(yīng)該具備在本地直接運(yùn)行復(fù)雜AI模型的能力，無(wú)需完全依賴(lài)云端計(jì)算資源，從而提供即時(shí)響應(yīng)和流暢的交互體驗(yàn)。
此外，AI PC 還需要擁有足夠大的內(nèi)存和存儲(chǔ)空間，以容納和運(yùn)行日益龐大的AI模型。同時(shí)，良好的軟件生態(tài)也是必要條件，為AI應(yīng)用的開(kāi)發(fā)和部署提供支撐。
為什么需要NPU？
NPU是專(zhuān)門(mén)為人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)場(chǎng)景而設(shè)計(jì)的處理器。與通用的中央處理器 (CPU) 和圖形處理器 (GPU) 不同， NPU 在硬件結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了針對(duì)性的優(yōu)化，專(zhuān)注于執(zhí)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理等AI相關(guān)的計(jì)算任務(wù)。
相比之下，CPU 擅長(zhǎng)處理通用的計(jì)算和控制邏輯，而GPU則在并行計(jì)算方面具有優(yōu)勢(shì)，擅長(zhǎng)處理圖形渲染等圖形密集型任務(wù)。NPU作為AI PC中專(zhuān)門(mén)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速處理器，其最大的優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)在能夠高效支持各類(lèi)AI應(yīng)用場(chǎng)景。
比如在視頻會(huì)議中，利用NPU可以實(shí)現(xiàn)智能摳像功能。傳統(tǒng)做法需要GPU來(lái)承擔(dān)復(fù)雜的圖像分割和合成計(jì)算，但有了NPU加持，同樣的任務(wù)可以在本地高效完成，不僅響應(yīng)更快，而且功耗也大幅降低。用戶(hù)在視頻通話時(shí)就能享受到流暢、穩(wěn)定的畫(huà)面效果。
再比如在圖像處理領(lǐng)域，NPU可以高效運(yùn)行AI模型，實(shí)現(xiàn)智能降噪、超分辨率等功能。以往這些操作往往需要借助GPU的強(qiáng)大并行計(jì)算能力，但NPU可以以更低的功耗，同樣為用戶(hù)提供出色的圖像質(zhì)量。
甚至在系統(tǒng)管理方面，NPU也能大顯身手。它可以運(yùn)行AI模型對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，智能調(diào)整CPU頻率、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)更智能、節(jié)能的電源管理。這對(duì)于筆記本電腦等移動(dòng)設(shè)備而言尤為重要。
此外，NPU還能賦能于語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理等領(lǐng)域，為用戶(hù)提供更自然、智能的交互體驗(yàn)。不過(guò)對(duì)于一些復(fù)雜的大型AI模型，仍需要CPU和GPU的強(qiáng)大運(yùn)算能力來(lái)支撐。
總的來(lái)說(shuō)，NPU作為AI PC中專(zhuān)門(mén)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器，能夠在視頻、圖像、系統(tǒng)管理等各類(lèi)場(chǎng)景中，發(fā)揮出色的AI加速能力，為用戶(hù)帶來(lái)更智能、高效、節(jié)能的計(jì)算體驗(yàn)。這也是各大廠商紛紛在AI PC上集成NPU的重要原因所在。
沒(méi)有NPU就不能用AI了嗎？
很多人可能會(huì)有這種疑問(wèn) ：如果一臺(tái)電腦沒(méi)有NPU，是否就意味著無(wú)法使用人工智能技術(shù)?實(shí)際上并非如此。
NPU作為專(zhuān)門(mén)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速處理器，其主要作用是協(xié)助提升人工智能應(yīng)用在個(gè)人電腦上的運(yùn)行效率和體驗(yàn)。比如前文提到的視頻會(huì)議摳像、圖像智能降噪等場(chǎng)景，有了NPU加持可以大幅提升性能和降低功耗。但這并不意味著沒(méi)有NPU的電腦就無(wú)法使用AI功能。
對(duì)于一些基于云端的AI服務(wù)，只要聯(lián)網(wǎng)即可獲取支持，并不需要本地強(qiáng)大的硬件算力。比如智能語(yǔ)音助手、文生圖等應(yīng)用，用戶(hù)只需通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接即可調(diào)用云端的AI模型進(jìn)行運(yùn)算,無(wú)需依賴(lài)本地的NPU或GPU。
當(dāng)然，如果用戶(hù)希望在本地運(yùn)行一些更加復(fù)雜的大型AI模型，如大語(yǔ)言模型、大規(guī)模生成模型等，那么仍然需要依賴(lài)更強(qiáng)大的算力支持，包括獨(dú)立顯卡GPU甚至多核CPU。但即便是配備了AI PC的高性能硬件，在運(yùn)行這些應(yīng)用時(shí)，也依然需要調(diào)用GPU進(jìn)行大部分的計(jì)算。
所以說(shuō)，NPU雖然是AI PC中的關(guān)鍵組件，能夠大幅提升常見(jiàn)AI應(yīng)用的性能和效率，但它并非AI應(yīng)用的必要條件。對(duì)于云端驅(qū)動(dòng)的智能服務(wù)，普通PC也能獲得相應(yīng)的AI能力支持。而對(duì)于需要強(qiáng)大本地算力的AI大模型應(yīng)用，即便是搭載NPU的AI PC，在某些場(chǎng)景下也需要依賴(lài)GPU等硬件的加持。
我們真的需要換一臺(tái)AI PC嗎？
相信現(xiàn)在絕大多數(shù)用戶(hù)都還沒(méi)有用上AI PC，但我們依然體驗(yàn)到了各種個(gè)樣的在線AI工具，這些產(chǎn)品與服務(wù)，通過(guò)聯(lián)網(wǎng)即可調(diào)用強(qiáng)大的云端AI模型，無(wú)需依賴(lài)本地算力，使得人工智能在各類(lèi)終端設(shè)備上的應(yīng)用變得更加便利。
但與此同時(shí)，我們也必須正視AI PC作為當(dāng)前個(gè)人電腦發(fā)展的重要趨勢(shì)。AI PC所帶來(lái)的變革，絕不僅限于提升某些效率或賦能幾款A(yù)I應(yīng)用工具那么簡(jiǎn)單。它更是借助人工智能技術(shù)，從根本上為用戶(hù)帶來(lái)了前所未有的優(yōu)質(zhì)體驗(yàn)。
比如本地文件的智能檢索和管理，比如基于AI優(yōu)化的電源管理策略，能為用戶(hù)帶來(lái)大幅提升的續(xù)航和靜音性能等。AI PC將人工智能融入個(gè)人電腦的方方面面，革新了人機(jī)交互和使用體驗(yàn)。
更進(jìn)一步來(lái)看，基于人工智能的穿戴設(shè)備、移動(dòng)終端等新型智能硬件正在崛起，它們與AI PC之間的界限正在變得日益模糊。智能化、交互性是這些設(shè)備的共同特征，而AI正是實(shí)現(xiàn)這些特征的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。
因此，盡管目前獲得AI能力的途徑可多可少，但AI PC作為人工智能在個(gè)人電腦領(lǐng)域的深度融合，必將從本質(zhì)上重塑我們對(duì)計(jì)算設(shè)備的使用體驗(yàn)和認(rèn)知。未來(lái)，多設(shè)備之間的邊界會(huì)因AI而日漸消失，只有真正實(shí)現(xiàn)人工智能與硬件的無(wú)縫集成，才能最大限度釋放出AI的能量。
