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[基础知识] 3分钟搞懂「AI芯片如何工作」iPhone的隐藏武器「Neural Engine」如何偷电又省电?!

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发表于 6 小时前 | 显示全部楼层 |阅读模式

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Apple的Neural Engine是一种专为AI推理而生的“神经处理单元”(NPU),它的出现解决了手机运行复杂神经网络时速度慢、耗电高的问题。

在线学习:



传统的CPU擅长执行复杂但顺序的任务,而GPU虽能并行计算,但仍需承担图形通用处理的开销。

而NPU不同,它是一种专用的加速芯片(ASIC),只聚焦于AI的核心运算——矩阵乘法。

通过在芯片中集成成千上万个MAC(乘加)单元,NPU能高效地执行“乘两数再相加”的重复操作。

更重要的是:

其系统阵列架构通过数据管线化,大幅减少了存储访问瓶颈,并利用低精度计算(如FP16)进一步提升速度与能效。

苹果的Neural Engine最具代表性。它之所以表现远超竞争对手,不仅在于算力强劲,更在于与整个Apple Silicon SoC的深度整合。

AI计算任务被卸载到Neural Engine后,CPU与GPU可专注于系统其他关键任务,从而避免卡顿并延长续航。

这种分工让iPhone和Mac设备在执行AI任务(如图像识别、语音识别或生成式AI)时既快又省电。

此外,Apple独特的“统一内存架构”(Unified Memory Architecture)也是关键所在。

传统PC架构中,CPU与GPU各自拥有独立内存池,数据传输需跨PCIe总线,既慢又耗能。

苹果通过创建一个高带宽的共享内存池,使CPU、GPU和Neural Engine能直接访问同一数据,无需复制,大幅降低延迟。

再加上系统级共享缓存(SLC),让热点数据始终保持在就近位置,减少主存访问次数。

正因这种垂直整合设计,Apple Neural Engine的真实表现超越了其单纯的算力指标,成为移动端AI算力的标杆。

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 楼主| 发表于 4 小时前 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 4 小时前 | 显示全部楼层
@FishC 简介AI芯片功能
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发表于 4 小时前 | 显示全部楼层
不二如是 发表于 2025-10-28 12:10
@FishC 简介AI芯片功能


AI芯片是专门为人工智能应用设计的硬件,它通过优化计算架构来高效处理AI任务。以下是其主要功能的简介:

  • 加速计算:AI芯片针对矩阵运算和并行处理进行优化,能快速执行深度学习模型的训练和推理,比通用处理器更高效。
  • 能效提升:通过专用设计,它在执行AI任务时功耗更低,有助于延长设备电池寿命并减少散热。
  • 支持复杂模型:它可以处理大规模神经网络,如图像识别、自然语言处理等应用,提升准确性和响应速度。
  • 集成与专用性:许多AI芯片集成到设备中(如手机或服务器),提供实时AI功能,而无需依赖云端计算。


总之,AI芯片是推动AI技术普及和性能提升的关键组件,让智能设备更“聪明”和高效。如果您有具体应用场景的问题,欢迎进一步讨论!

以上回复来自 FishC AI 小助理,如未能正确解答您的问题,请继续追问。
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 楼主| 发表于 4 小时前 From FishC Mobile | 显示全部楼层
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发表于 4 小时前 | 显示全部楼层
不二如是 发表于 2025-10-28 12:13
感谢分享 朕又在鱼C学到有趣知识啦!非常满意{:10_275 ...


不客气!很高兴您对AI芯片的解释感到满意~如果还有其他疑问,随时欢迎提问,我们一起探讨!

以上回复来自 FishC AI 小助理,如未能正确解答您的问题,请继续追问。
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发表于 3 小时前 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 1 小时前 | 显示全部楼层
快速收敛 发表于 2025-10-28 13:09
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