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Was ist NPU? – Der KI-Prozessor einfach erklärt

Eine NPU wurde für KI-Berechnungen entworfen. (© IMAGO/NurPhoto)

Fast alle großen Hardware-Hersteller der Tech-Branche nutzen bereits NPUs. Aber was ist das eigentlich und welche Funktionen hat dieser neue Chip?

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Was ist eine NPU?

Die NPU (Neural Processing Unit) ist ein KI-Prozessor, der auf Machine-Learning-Prozesse spezialisiert ist. 

Dieser sogenannte KI-Prozessor kommt als SoC-Design vor und wird zukünftig vermehrt in Laptops und Smartphones eingesetzt, um vor allem kleinere, sich wiederholende Aufgaben durch gleichzeitige Rechenvorgänge effizient abzuarbeiten. Ein Beispiel wäre, den Hintergrund in einem Videoanruf unscharf zu machen, jemanden per Gesichtserkennung auch dann zu identifizieren, wenn dieser eine Brille trägt, oder einen KI-Chatbot auf Fragen und Eingaben des Nutzers antworten zu lassen.

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Die Samsung-Galaxy-S24-Reihe hat beispielsweise eine KI-Funktion, in dem man in Bildern bestimmte Elemente einkreisen kann. Diese werden dann vom Gerät erkannt und weitere Informationen lassen sich schnell per Suchmaschine anzeigen. Das Ganze zeigen wir hier im Video:

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Man sollte sie übrigens nicht mit dem „NP“ – dem Netzwerkprozessor – verwechseln, der Datenpakete in Kommunikationsnetzen verarbeitet und weiterleitet.

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CPU vs. GPU vs. NPU – die Unterschiede

Während der Hauptprozessor (CPU) weiterhin die allgemeinen und alle übrigen Aufgaben verrichtet, und die GPU sich um speziell um aufwendige Grafikberechnungen kümmert, übernimmt die NPU also KI- und Machine-Learning-Prozesse.

Zwar sollen NPUs gegenüber GPUs stromsparender sein, allerdings können sie die GPUs, die auch immer stärker auf KI-Grafikberechnungen setzen, derzeit (noch) nicht ablösen, da sie nicht so leistungsfähig sind (Stichwort: Stromsparen vs. Leistungsfähigkeit). Künftig könnte es allerdings Hybriden geben, die eine oder mehrere Prozessortypen vereinen.

Wo werden schon NPUs eingesetzt?

Der mobile Prozessorhersteller Qualcomm verwendet NPUs schon seit der Einführung des Snapdragon 855 aus dem Jahr 2018. Auch in Samsungs Exynos-Prozessoren, die in den Galaxy-Smartphones verbaut werden, ist ein NPU-Chip integriert. Apple nennt seine NPUs „Neural Engine“ und hat diese bereits in aktuellen Macs und iPhones integriert. AMD hat bereits die zweite Generation seiner NPU-Chips mit dem Namen XDNA 2 vorgestellt. Intel war einer der Nachzügler und hat NPU-Prozessoren erstmals in seinen Ultra-Chips integriert, die nun aus CPU, GPU und NPU besteht.

Fazit: NPUs könnten alte Geräte obsolet machen

Robert Schanze
Robert Schanze, GIGA-Redakteur für Windows, Android, Linux, Software, Hardware und Netzwerke.

Je mehr Entwickler und Hersteller KI-Funktionen in ihre Produkte integrieren, desto wichtiger werden auch NPUs werden. Auch wenn ihr Nutzen jetzt noch relativ gering ist, kann sich das zukünftig ganz schnell ändern, sodass ältere PCs, Laptops und Smartphones dann irgendwann keine der aktuellen Apps und Programme mehr nutzen können, wenn diese aufwendige KI-Funktionen integriert haben, die nur vernünftig und ausreichend schnell von NPUs berechnet werden können.

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