سامسونگ مگ
Subscribe
  • اخبار محصولات سامسونگ
بدون نتیجه
مشاهده تمام نتایج
سامسونگ مگ
  • اخبار محصولات سامسونگ
بدون نتیجه
مشاهده تمام نتایج
سامسونگ مگ
بدون نتیجه
مشاهده تمام نتایج

نقش مهم CPU و NPU در گوشی های هوشمند – اتاق خبر جهانی سامسونگ

توسط سام
ژوئن 1, 2023
در اخبار محصولات سامسونگ
0

فناوری واقعی و تخیلی: پیشرفت NPU بر اساس اختصاصی فناوری در طول شش نسل

8 در SoC موبایل، کارایی به این معنی است که انرژی کمتری مصرف می کند یا سرعت بیشتری دارد.

[ad_2]

منبع

همانطور که NPU قدرتمندتر می شود، بهبودهایی در سرعت تشخیص اشیا یا بهبود عکس ارائه می دهد. عملکرد NPU مجهز به جدیدترین Exynos نسبت به نسل قبلی دو برابر افزایش یافته است. با توسعه مستقل NPU برای شش نسل محصول، تخصص و دانش تیم طراحی SoC در زمینه فناوری NPU بی نظیر است. Kwon گفت: “با مزایایی در معیارهایی مانند ML Per، بهره وری انرژی، اندازه و غیره، NPU Exynos یک راه حل IP بسیار رقابتی است.” او گفت: “از طریق بهینه سازی معماری برای عملکرد و بهبود بهره وری انرژی، NPU ارزش رقابتی برای پردازنده Exynos می افزاید.”

در پایان مصاحبه، کوون معنی‌دارترین لحظه‌ای را که در طول توسعه رخ داده است، توضیح داد. او گفت: «هر سال، Exynos با یک NPU با عملکرد بالاتر عرضه می‌شود که به طور فزاینده‌ای بهبود می‌یابد، که بسیار معنادار است. “این همچنان به یک IP کلیدی برای بازارهای آینده تبدیل خواهد شد. من به این واقعیت افتخار می کنم که توسعه NPU منجر به رشد من و شرکت شده است – و حتی به رقابت کلی کشور کمک می کند. “این بهترین زمینه ای است که در آن چیزهایی که در تصور فرد وجود دارد به واقعیت تبدیل می شود.”

3 هسته: بخش کلیدی در مدار پردازش فیزیکی در CPU. هرچه تعداد هسته‌ها بیشتر باشد، انجام همزمان چندین عمل آسان‌تر است. تک هسته ای یعنی یک هسته، دو هسته ای یعنی دو هسته، چهار هسته ای یعنی چهار هسته و غیره.

4 Superscalar: معماری که مزایای خط لوله و پردازش موازی را با هم ترکیب می کند و دستورات چند خط لوله را قادر می سازد به صورت موازی پردازش شوند. سرعت پردازش سریع است زیرا چندین دستورالعمل را می توان به طور همزمان بدون نیاز به گذر از وضعیت انتظار اجرا کرد.

CPU رقابت همه سیستم ها از جمله SoC را تعیین می کند. Wookyeong Jeong، رهبر پروژه SoC Design Team 2 که مسئول تمام وظایف مربوط به CPU Exynos است، گفت: این یک منطقه تأثیرگذار و اولویت اصلی در توسعه فناوری نیمه هادی پیشرفته است. Jeong از زمان پیوستن به سامسونگ بیش از 20 سال در زمینه CPU کار کرده است.

6 پایان به پایان

▲ رهبر پروژه Suknam Kwon که از نسل دوم NPU روی NPU کار کرده است، اکنون توسعه دهندگان NPU را رهبری می کند.

▲ رهبر پروژه Wookyeong Jeong از زمان پیوستن به سامسونگ بیش از 20 سال در زمینه CPU کار کرده است.

در گذشته، برنامه های کاربردی کمی برای NPU وجود داشت، از جمله تشخیص اشیاء بر اساس تصاویر. با این حال، در عصر هوش مصنوعی، تقاضای بازار برای IP با عملکرد بالا که نیاز به مقدار زیادی محاسبات دارد، در حال افزایش است. این می تواند برای انجام کارهایی مانند بهبود کیفیت تصویر دوربین، خدمات صوتی و موارد دیگر استفاده شود. علاوه بر این، از آنجایی که اندازه و مصرف انرژی با افزایش عملکرد IP افزایش می‌یابد، تعیین کارآمدترین معماری کلیدی است.

در این سری دوم، اتاق خبر سامسونگ با دو رهبر پروژه در Samsung Electronics به گفتگو نشست تا نقش CPU و NPU را در دستگاه های تلفن همراه درک کند. واحد پردازش مرکزی کامپیوتر (CPU) اغلب با مغز انسان مقایسه می شود، بزرگترین بخش مغز شما که مسئولیت های زیادی را بر عهده دارد. به طور مشابه، CPU مهم ترین واحدی است که با چهار عملکرد اصلی یک کامپیوتر، یعنی حافظه، رمزگشایی، عملیات و کنترل سروکار دارد. CPU عاملی است که عملکرد کلی یک رایانه شخصی را تعیین می کند. به همین ترتیب، یک CPU تلفن همراه تمام نرم افزارها را بر روی یک سیستم عامل (OS) اجرا می کند و سایر تجهیزات جانبی سخت افزاری را کنترل می کند و به گوشی هوشمند کمک می کند تا در سطح بهینه خود عمل کند.

جئونگ گفت: «دستیابی به عملکرد بالا با بودجه محدود انرژی کلیدی است. برای دستیابی به حداکثر کارایی در موقعیت‌های مختلف، مهم است که انواع مختلف هسته‌های CPU، از جمله بزرگ، متوسط ​​و کوچک را در ترکیب‌های مناسب کار کنید. CPU اگزینوس ترکیبی از هسته‌های فعال را بهینه می‌کند تا بهترین تجربه را در شرایطی که نیاز به عملکرد بالا دارند، مانند انجام یک بازی یا استفاده از دوربین در دستگاه‌های تلفن همراه، به کاربران ارائه دهد.

▲ هوش مصنوعی با استفاده از سرورهای ابری در مقایسه با هوش مصنوعی روی دستگاه

با ظهور AR و متاورس، استفاده مناسب از همه پردازنده‌ها، مانند CPU، GPU و NPU برای پردازش یادگیری ماشینی جامع در سطح SoC، مزیت رقابتی مهمی را به ما می‌دهد. ما قصد داریم با تقویت عملکرد CPU در پردازش یادگیری ماشین نیز بر افزایش رقابت خود تمرکز کنیم.

با استفاده از Arm CPU، ما این چشم انداز را داریم که با بهینه سازی نرم افزار نه تنها در سطح تراشه بلکه در سطح دستگاه، به بهترین تولید کننده CPU در صنعت موبایل تبدیل شویم. هدف ما تبدیل شدن به یک E2E است6 جئونگ در پاسخ به سوالی درباره مسیر توسعه آینده شرکت، گفت: ارائه‌دهنده کل راه‌حل. برای دستیابی به این هدف، توسعه دهندگان CPU از همان مراحل اولیه توسعه، همکاری بسیار نزدیکی با Arm، سازندگان دستگاه، Samsung Foundry و دیگران داشته اند. به علاوه، آنها به دنبال راه‌های مختلفی برای افزایش عملکرد هستند، مانند فناوری بسته‌بندی پیشرفته که عملکرد را بیشتر افزایش می‌دهد.

یک NPU یک پردازنده بهینه شده برای یادگیری عمیق است7 الگوریتم ریاضی این می تواند حجم زیادی از داده ها را به سرعت و کارآمدی شبکه عصبی انسان پردازش کند. به همین دلیل، عمدتاً برای محاسبات و محاسبات هوش مصنوعی استفاده می شود. اگرچه ممکن است پیچیده به نظر برسد، اما در حال حاضر معمولاً در دستگاه ها استفاده می شود. به عنوان مثال، به لطف NPU، دوربین گوشی های هوشمند می تواند اشیاء، محیط و افراد درون قاب را تشخیص دهد و فوکوس کند. این می تواند به طور خودکار حالت فیلتر غذا را برای عکاسی از غذا روشن کند یا حتی سوژه های ناخواسته را در عکس حذف کند.

▲ ساختار هسته CPU Exynos 2200

1 ساعت: به طور مداوم نوسان الکتریکی 0 یا 1 را برای محاسبه ایجاد می کند. این در هرتز بیان می شود و عدد ساعت بالاتر به معنای سرعت پردازش سریعتر است.

7 یادگیری عمیق: فناوری که ماشین را قادر می‌سازد مانند انسان‌ها با استفاده از داده‌ها، یاد بگیرد، استنتاج و استدلال کند.

* تمام تصاویر نشان داده شده فقط برای اهداف تصویری ارائه شده است و ممکن است نشان دهنده دقیق محصول یا تصاویر ثبت شده با محصول نباشد. همه تصاویر به صورت دیجیتالی ویرایش، اصلاح یا بهبود می یابند.

در آینده، فناوری هایی که از NPU استفاده می کنند به تکامل خود ادامه خواهند داد. کوون گفت: «من فکر می‌کنم هوش مصنوعی روی دستگاه، که محاسبات هوش مصنوعی را در گوشی هوشمند فرد انجام می‌دهد نه از طریق سرور، به طور گسترده‌تری مورد استفاده قرار می‌گیرد، زیرا خطر کمتری برای افشای اطلاعات شخصی حساس وجود دارد. به همین دلیل، عملکرد NPU موبایل باید حتی بیشتر بهبود یابد. این روزها، یک NPU برای بسیاری از محاسبات استفاده می شود، اما من پیش بینی می کنم که تقاضاهای بیشتری برای اجرای الگوریتم های تخصصی هوش مصنوعی برای هر برنامه کاربردی وجود خواهد داشت. بنابراین، توسعه یک NPU که برای هر دامنه تخصصی باشد نیز مهم خواهد بود.»

عملکرد CPU توسط عوامل مختلفی از جمله سرعت کلاک تعیین می شود.1 IPC2 و تعداد هسته ها3 تلفن های گذشته از یک CPI تک هسته ای با ساختار خط لوله ساده تغذیه می شدند. در نتیجه، محدودیت‌هایی در پردازش موازی وجود داشت و حداکثر فرکانس تنها به چند صد مگاهرتز می‌رسید. با این حال، CPU در تلفن های هوشمند امروزی دارای یک فوق اسکالر است4 ساختار، به آن اجازه می دهد تا پردازش موازی را برای دستورات یا دستورالعمل های مختلف اجرا کند. علاوه بر این، می تواند با سرعت 3 گیگاهرتز یا 3 میلیارد سیکل در ثانیه کار کند و دارای هشت یا بیشتر ساختار چند هسته ای باشد. CPUهای موبایل اکنون دارای یک ریزمعماری هستند که عملکرد را فراتر از CPUهای دسکتاپ سوق می دهد.

بر اساس IP شرکت طراحی نیمه هادی Arm، Samsung Electronics عملکرد CPU ها را یک درجه بالا می برد. وقتی از Jeong در مورد وظایف خاص توسعه دهندگان تیم سوال شد، او نقش و مسئولیت های تیم را توضیح داد.

در گذشته، زمانی که NPU وجود نداشت، GPU عمدتاً محاسبات AI را انجام می داد. با این حال، راندمان محاسباتی8 به دلیل تفاوت های ساختاری سخت افزار کم بود. این روزها، NPU عمدتاً مسئولیت محاسبات هوش مصنوعی را بر عهده دارد و می‌تواند داده‌ها را در دستگاه‌های تلفن همراه نیز با کارایی بیشتری پردازش کند. این برای محاسبات داده های موازی بهینه شده است تا برنامه های مبتنی بر هوش مصنوعی بتوانند با قدرت کم سریعتر اجرا شوند.

2 IPC (دستورالعمل در هر چرخه): دستورالعمل ها در هر ساعت پردازش می شوند. ساعت مورد نیاز برای پردازش یک فرمان یا دستورالعمل را اندازه گیری می کند. IPC واحدی است که میزان کارایی یک CPU را ارزیابی می کند.

ما در مورد هدف عملکرد برای CPU یک محصول تصمیم می گیریم، IP CPU را بدست می آوریم، عملکرد را پیش بینی و بررسی می کنیم، اعتبارسنجی می کنیم و اشکال زدایی را انجام می دهیم.5 قبل از تولید انبوه و مراحل بعدی جئونگ توضیح داد که ما از کار توسعه کلی برای بهبود عملکرد CPU مراقبت می کنیم. جئونگ گفت: «سیستم LSI Business مسئول گرفتن طراحی CPU RTL از Arm برای ایجاد یک تراشه نیمه هادی بهینه است. این تیم همچنین مسئول طراحی و ایجاد مدار محیطی CPU، مانند یک زیر سیستم حافظه مناسب، برای به حداکثر رساندن عملکرد CPU است.

5 اشکال زدایی: فرآیندی برای بررسی دقیق بودن برنامه طراحی شده، شناسایی خطاهای برنامه و رفع آنها.

▲ عملکرد حذف هوش مصنوعی در تلفن هوشمند جدید با توسعه NPU بهبود یافته است.

توسعه NPU اگزینوس در سال 2016 آغاز شد. اولین SoC مجهز به NPU، Exynos 9820 بود که در Galaxy S10 که در سال 2019 منتشر شد تعبیه شده بود. “زمانی که اولین کارگروه شش سال پیش تشکیل شد، ما فقط حدود 20 نفر داشتیم. رهبر پروژه، Suknam Kwon گفت، اما اکنون تیم ما ده برابر شده است، اگر اعضای موسسات تحقیقاتی خارج از کشور خود را در نظر بگیریم. Kwon برای طراحی سخت افزار SoC استفاده می کرد و از نسل دوم آن روی NPU کار می کرد. “NPU این روزها منطقه مورد علاقه زیادی است، اما در آن زمان، آنقدر ناآشنا و جدید بود که مجبور شدیم از ویدئوها و سخنرانی های دانشگاه های خارج از کشور یاد بگیریم.”

مجهز به مغزی که از رایانه ها پیشی می گیرد: تقویت همکاری با برای CPU

CPU اگزینوس از یک هسته بزرگ به یک ساختار بزرگ-کوچک و سپس یک ساختار بزرگ-وسط-کوچک تبدیل شده است تا اندازه آن کوچک و مصرف انرژی پایین باشد. ساختار بزرگ-کوچک یک مفهوم معماری پردازشی است که به صورت پویا بین دو نوع هسته سوئیچ می‌کند – یک بزرگ و کمی – برای به حداکثر رساندن عملکرد یا به حداکثر رساندن راندمان انرژی، بسته به وظیفه. به عنوان مثال، عملکرد CPU مورد نیاز برای ارسال پیامک در مقابل اجرای یک بازی سه بعدی متفاوت است. بنابراین، هنگام ارسال یک متن، فرآیند به جای هسته ای با کارایی بالا، از یک هسته کوچکتر و کم مصرف استفاده می کند.

وقتی از کوون در مورد رانندگی خودکار پرسیده شد، از نقش NPU در صنعت صحبت کرد. کوون گفت: «در آینده نزدیک، سیستم پیشرفته کمک راننده (ADAS) به واقعیت تبدیل خواهد شد. این کار به سخت افزاری نیاز دارد که بتواند الگوریتم های رانندگی مستقل را با استفاده از حجم عظیمی از داده ها در زمان واقعی انجام دهد. برای انجام این کار، به یک NPU با کارایی بالاتر نیاز است و سامسونگ در حال آماده سازی یک NPU با قابلیت های قدرتمند برای دستگاه های رانندگی خودکاری است که نیازهای بازار را برآورده می کند.

برچسب ها: samsungسامسونگ
Advertisement Banner
نوشته‌ی بعدی

سامسونگ چشم انداز خود را برای زندگی هوشمندتر، آینده ای پایدار به اشتراک می گذارد - اتاق خبر جهانی سامسونگ

سامسونگ برنامه‌های خود را برای ایجاد آخرین تجربه خانه پایدار - اتاق خبر جهانی سامسونگ اعلام می‌کند

به‌روزرسانی ۱۲ لیتری اندروید، نوار وظیفه، صفحه نمایش تقسیم‌شده و بهبودهای رابط کاربری را به سری گلکسی تب اس ۸ سامسونگ می‌آورد – اتاق خبر جهانی سامسونگ

دسته بندی

  • اخبار محصولات سامسونگ
  • دسته‌بندی نشده

سامسونگ مگ

مجله خبری سامسونگ مگ، پوشش دهنده انواع خبرهای روز محصولات سامسونگ به زبان فارسی می باشد

  • About
  • Advertise
  • Privacy & Policy
  • Contact

© 2022 سامسونگ مگ مجله خبری محصولات samsung samsungmag.ir.

بدون نتیجه
مشاهده تمام نتایج
  • Home

© 2022 سامسونگ مگ مجله خبری محصولات samsung samsungmag.ir.