Neural Engine là gì? Cách thức hoạt động, các tính năng AI hỗ trợ, lịch sử phát triển của Neural Engine
iPhone, iPad, Mac và Apple TV được trang bị bộ xử lý thần kinh chuyên dụng mang tên Apple Neural Engine (ANE). ANE mạnh mẽ và tiết kiệm năng lượng hơn so với CPU hoặc GPU truyền thống, giúp mang đến các tính năng AI tiên tiến ngay trên thiết bị mà không cần kết nối internet hay tiêu hao quá nhiều năng lượng. Hãy cùng mình tìm hiểu Neural Engine là gì nhé.
1. Neural Engine là gì?
Apple Neural Engine (ANE) là tên gọi thương mại cho một cụm lõi tính toán chuyên dụng được tối ưu hóa để thực thi hiệu quả các mạng nơ-ron nhân tạo (mạng thần kinh sâu) trên các thiết bị Apple, tiết kiệm năng lượng. ANE tăng tốc độ xử lý các thuật toán học máy (ML) và trí tuệ nhân tạo (AI), mang lại hiệu suất vượt trội về tốc độ, bộ nhớ và sức mạnh so với CPU hoặc GPU thông thường.
2. Cách thức hoạt động của Neural Engine
Cấu trúc và thiết kế
Lõi động cơ thần kinh: ANE bao gồm nhiều lõi động cơ thần kinh chuyên biệt, được tối ưu hóa để thực hiện các phép toán ma trận và phép tính nhân, thường xuyên sử dụng trong các thuật toán AI và ML.
Mạch phẳng đa chế độ: ANE tích hợp các mạch phẳng đa chế độ, cho phép xử lý nhiều thao tác song song một cách hiệu quả. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các thuật toán AI đòi hỏi thực hiện hàng nghìn tỷ phép nhân ma trận.
Bộ nhớ đệm riêng: ANE sở hữu bộ nhớ đệm riêng biệt, giúp tối ưu hóa việc truy cập dữ liệu và tăng tốc độ xử lý.
Hỗ trợ dữ liệu: ANE được thiết kế để hỗ trợ một số loại dữ liệu nhất định, giúp đơn giản hóa việc xử lý và tối đa hóa hiệu suất.
Nguyên tắc hoạt động
Tăng tốc độ tính toán: ANE sử dụng logic điều khiển và số học được tối ưu hóa, giúp tăng tốc độ thực hiện các phép toán phức tạp như nhân và tích lũy, thường gặp trong các thuật toán AI và ML.
Suy luận nhanh chóng: ANE sử dụng các mô hình dự đoán để tối ưu hóa tốc độ suy luận trong các thuật toán AI, giúp xử lý thông tin và đưa ra kết quả nhanh chóng hơn.
Tiết kiệm năng lượng: ANE được thiết kế để tiết kiệm năng lượng, giúp kéo dài thời lượng pin cho thiết bị khi sử dụng các ứng dụng AI và ML.
3. Các tính năng AI được Neural Engine hỗ trợ
– Xử lý ngôn ngữ tự nhiên:
Nhận dạng giọng nói nhanh chóng và chính xác hơn cho Siri và Dictation, giúp bạn điều khiển thiết bị và nhập liệu dễ dàng.
Nâng cao khả năng học ngôn ngữ tự nhiên trong ứng dụng Translate và trên toàn hệ thống, hỗ trợ bạn giao tiếp hiệu quả hơn.
Dịch văn bản tức thì trong Ảnh, Máy ảnh và các ứng dụng iPhone khác, xóa bỏ rào cản ngôn ngữ khi bạn đi du lịch hoặc tìm kiếm thông tin.
– Thị giác máy tính:
Tìm kiếm và nhận dạng các đối tượng trong hình ảnh như địa danh, vật nuôi, cây cối, sách và hoa với ứng dụng Ảnh hoặc Spotlight.
Nhận thông tin bổ sung về các đối tượng được nhận dạng bằng Visual Look Up trong Safari, Mail và Tin nhắn, giúp bạn tìm hiểu thêm về thế giới xung quanh.
– Thực tế tăng cường:
Theo dõi chuyển động và cử chỉ của con người trong các ứng dụng AR, mang đến trải nghiệm thực tế ảo sống động và tương tác cao.
– Phân tích video:
Phát hiện khuôn mặt và vật thể trong video trên các ứng dụng như Final Cut Pro, giúp bạn chỉnh sửa video chuyên nghiệp và hiệu quả hơn.
– Hiệu ứng máy ảnh:
Tự động cắt xén hình ảnh với Center Stage, đảm bảo bạn luôn là tâm điểm trong các cuộc gọi video.
Làm mờ nền trong các cuộc gọi video FaceTime, tạo sự tập trung cho bạn và người đối diện.
– Nâng cao trải nghiệm chơi game:
Mang đến hiệu ứng đồ họa ấn tượng và mượt mà trong các game 3D, giúp bạn đắm chìm vào thế giới game sống động.
– Văn bản trực tiếp:
Cung cấp tính năng nhận dạng ký tự quang học (OCR) trong Máy ảnh và Ảnh, cho phép bạn dễ dàng sao chép chữ viết tay hoặc văn bản từ hình ảnh.
– Chụp ảnh điện toán:
Tăng cường chất lượng ảnh chụp với các công nghệ tiên tiến như Deep Fusion, Smart HDR và chế độ Chân dung ban đêm, giúp bạn lưu giữ mọi khoảnh khắc đẹp một cách hoàn hảo.
– Tin tức và đề xuất cá nhân hóa:
Cung cấp các đề xuất được cá nhân hóa như hình nền, chú thích ảnh, tìm kiếm bản sao hình ảnh trong Ảnh, giúp bạn khám phá nội dung thú vị và phù hợp với sở thích.
4. Lịch sử phát triển của Neural Engine
Apple Silicon
Nút xử lý bán dẫn
Ngày ra mắt
Số lõi
Hoạt động mỗi giây
Ghi chú bổ sung
A11 Bionic
TSMC FinFET 10nm
2017
2
600 tỷ
Neural Engine đầu tiên của Apple
A12 Bionic
TSMC FinFET 7nm
2018
8
5 nghìn tỷ
Nhanh hơn 9 lần so với A11, tiêu thụ điện năng thấp hơn 90%
A13 Bionic
TSMC N7P 7nm
2019
8
6 nghìn tỷ
Nhanh hơn 20% so với A12, tiêu thụ điện năng thấp hơn 15%
A14 Bionic
TSMC N5 5nm
2020
16
11 nghìn tỷ
Nhanh hơn gần gấp đôi so với A13
A15 Bionic
TSMC N5P 5nm
2021
16
15,8 nghìn tỷ
Nhanh hơn 40% so với A14
A16 Bionic
TSMC N4 5nm
2022
16
17 nghìn tỷ
Nhanh hơn 8% so với A15, tiết kiệm điện năng tốt hơn
M1
TSMC N5 5nm
2020
16
11 nghìn tỷ
Tương tự Neural Engine trên A14 Bionic
M1 Pro
TSMC N5 5nm
2021
16
11 nghìn tỷ
Tương tự Neural Engine trên A14 Bionic
M1 Max
5nm TSMC N5
2021
16
11 nghìn tỷ
Tương tự Neural Engine trên A14 Bionic
M1 Ultra
TSMC N5 5nm
2022
32
22 nghìn tỷ
Nhanh hơn gấp 2 lần so với M1/M1 Pro/M1 Max
M2
TSMC N5P 5nm
2022
16
15,8 nghìn tỷ
Nhanh hơn 40% so với M1
M2 Pro
TSMC N5P 5nm
2023
16
15,8 nghìn tỷ
Tương tự Neural Engine trên M2
M2 Max
TSMC N5P 5nm
2023
16
15,8 nghìn tỷ
Tương tự Neural Engine trên M2
Trên đây là thông tin về Neural Engine. Nhớ chia sẻ cho mọi người cùng biết nhé.
Với Neural Engine mạnh mẽ cùng nhiều ưu điểm khác, iPhone là lựa chọn hoàn hảo cho những ai đang tìm kiếm một chiếc điện thoại thông minh thông minh, hiệu quả và mang đến trải nghiệm AI ấn tượng.
