أجهزة الكمبيوتر المزودة بوحدات NPU مخصصة أصبحت في أيدي المستهلكين أخيرًا — إليك ما تفعله هذه الرقاقات فعليًا

تم التلميح بمصطلح 'AI PC' لأول مرة في معرض CES 2024، ثم صاح به كل إعلان عن حاسوب محمول بعد ذلك. بحلول نهاية ذلك العام، انضم إلى 'شاشة 4K' و'بطارية تدوم يومًا كاملاً' كعبارات تسويقية شائعة فقدت معظم معناها. أصبح كل حاسوب محمول مزود بزر Copilot جهاز AI PC. الرقاقات المزودة بوحدات معالجة عصبية – وهي شرائح مخصصة لتسريع استنتاجات التعلم الآلي – أصبحت هي المعيار الذي يبرر هذا التصنيف.

بعد عامين، يجدر بنا التراجع عن التسويق ونسأل: ما الذي تفعله هذه الوحدات NPU فعليًا؟ وهل يهم وجود العتاد المخصص؟ وهل وصلت نقطة التحول لـ AI PC حقًا أم أنها مجرد إعلان؟

Apple وضعت القالب

قبل أن توجد فئة 'AI PC'، كان هناك Apple Silicon. شريحة M1 التي أُطلقت في نوفمبر 2020 تضمنت Neural Engine ذا 16 نواة إلى جانب CPU و GPU. Apple كانت تشحن Neural Engine في هواتف iPhone منذ A11 Bionic في 2017 – جيل iPhone X – مما جعل استنتاجات التعلم الآلي على الجهاز قدرة أصلية في iOS قبل سنوات من أن تصبح نقطة نقاش في Windows.

Neural Engine في Apple Silicon يتعامل مع Face ID، والتصوير الحاسوبي (الوضع الليلي، الوضع الشخصي، المحرك الضوئي)، والنسخ الفوري في Notes، ومؤخرًا ميزات Apple Intelligence مثل أدوات الكتابة وتوليد الصور في Image Playground. كل ذلك يعمل محليًا، دون استدعاء سحابي، بزمن استجابة منخفض ودون تعريض للخصوصية. قدرة Neural Engine البالغة 38 TOPS (تريليون عملية في الثانية) في M4 هي ما يجعل هذه الميزات تبدو فورية لا بطيئة.

هذا هو المعيار الذي تُقارن به وحدات NPU في حواسيب Windows، وهو معيار مفيد: Apple لم تشحن عتاد Neural Engine ثم تفكر ماذا تفعل به. الميزات والعتاد شُحنوا معًا.

لحظة Qualcomm Snapdragon X

أهم تطور في جانب Windows خلال 2024 كان Qualcomm Snapdragon X Elite – أول معالج Windows on Arm ينافس x86 بجدية في الأداء ويضاهي Apple Silicon في عمر البطارية. الأهم أنه يضم NPU بقدرة 45 TOPS، متجاوزًا متطلب Microsoft البالغ 40 TOPS للحصول على شهادة 'Copilot+ PC'.

يدير NPU في Snapdragon X Elite ميزات Windows Studio Effects – مجموعة أدوات طمس الخلفية، تصحيح التواصل البصري، وتقليل الضوضاء المدمجة في Windows 11. كما يتعامل مع النسخ الفوري في ميزة Live Captions في Windows، مع تحويل الكلام إلى نص دون اتصال يعمل على أي صوت وأي تطبيق دون إرسال الصوت إلى السحابة. تطبيق Cocreator في Microsoft Paint يولد الصور محليًا باستخدام نموذج SDXL مضغوط. هذه ميزات حقيقية تعمل في الوقت الفعلي على السيليكون العصبي المخصص.

الجهة x86 لحقت سريعًا. رقاقات Intel Core Ultra Meteor Lake (أواخر 2023) تضمنت NPU لأول مرة في تاريخ Intel، بقدرة 10-34 TOPS حسب النوع. Arrow Lake (أواخر 2024) حسّن ذلك. سلسلة AMD Ryzen AI جلبت NPU إلى تشكيلة AMD المحمولة. شرط شهادة Copilot+ PC فرض فعليًا وجود عتاد NPU عبر الصناعة.

ما يعمل اليوم

الحساب الصادق لميزات NPU التي تعمل عمليًا أقصر مما يوحي به التسويق، لكنها مفيدة حقًا. Windows Studio Effects – طمس الخلفية، التأطير التلقائي، تصحيح التواصل البصري أثناء مكالمات الفيديو – تعمل بسلاسة على عتاد NPU دون إرهاق CPU أو GPU. للعاملين عن بُعد الذين يقضون يومهم في مكالمات فيديو، هذا مهم.

Live Captions توفر نسخًا فوريًا عبر صوت النظام – أي فيديو، أي اجتماع، أي تطبيق – بدقة معقولة للإنجليزية ودعم متزايد للغات أخرى. إنها الميزة الأكثر فائدة عالميًا لـ AI PC لمجموعة واسعة من المستخدمين، وهي أفضل حقًا عند تفريغها إلى NPU.

استنتاج LLM محلي عبر أدوات مثل Ollama و llama.cpp يعمل على عتاد NPU عندما يدعمه الإطار. نماذج مثل Phi-3 Mini و Llama 3.2 3B و Gemma 2 2B تعمل بسرعة مقبولة على وحدات NPU الحديثة – ليست بسرعة GPU منفصلة، لكن دون استهلاك طاقة عالٍ ودون الحاجة للسحابة. للمطورين الذين يريدون استنتاج AI محلي لأسباب خصوصية أو دون اتصال، رقاقات فئة NPU تمثل تحسنًا كبيرًا مقارنة بالاستنتاج عبر CPU فقط.

مشكلة التجزؤ

أكبر عائق عملي أمام تبني NPU هو تجزؤ APIs. NPU من Qualcomm يستخدم SDK QNN (Qualcomm Neural Network). NPU من Intel يستخدم OpenVINO و DirectML. NPU من AMD يستخدم ROCm و DirectML. Neural Engine من Apple يستخدم Core ML. لا شيء منها متوافق مع الآخر.

DirectML من Microsoft هو الأقرب لـ API موحد لتسريع الشبكات العصبية في Windows، لكن بائعي العتاد كانوا بطيئين في كشف قدرات NPU الكاملة عبره. مطورو التطبيقات عليهم أن يقرروا: هل يكتبون كودًا خاصًا بـ NPU لكل بائع عتاد، أم يعتمدون على DirectML (الذي قد لا يستخدم NPU على بعض المنصات)، أم يشغلون على GPU ويتجاهلون NPU تمامًا. معظم تطبيقات الطرف الثالث تختار الخيار الأخير.

النتيجة أن استخدام NPU الذي تراه في Task Manager في Windows يأتي بالكامل تقريبًا من ميزات Microsoft الخاصة. افتح تطبيق مؤتمرات فيديو من طرف ثالث بدلاً من Teams أو التطبيقات الأصلية في Windows، وستجد NPU خاملاً بينما يتولى GPU أو CPU معالجة طمس الخلفية.

Microsoft Recall ومساءلة الخصوصية

الميزة الأكثر إثارة للجدل المقترحة لـ AI PC – Microsoft Recall التي تلتقط لقطات شاشة دورية لكل ما تفعله على حاسوبك وتجعلها قابلة للبحث عبر اللغة الطبيعية – تطلبت عتادًا من فئة NPU وكانت حصرية لـ Copilot+ في البداية. بعد انتقادات خصوصية كبيرة، أخرتها Microsoft وأعادت تصميمها، مضيفة خيار الاشتراك الطوعي والتشفير المحلي ومصادقة Windows Hello قبل الوصول.

إطلاق Recall المتعثر أظهر توترًا أساسيًا في تسويق AI PC: أكثر 'ميزات AI' طموحًا تتضمن معالجة بيانات حساسة باستمرار. وعد المعالجة على الجهاز للخصوصية حقيقي، لكن فقط إذا وثق المستخدمون أن البيانات المعالجة محليًا تبقى محلية – وهذا يتطلب خيارات تصميم قابلة للتحقق، وليس ادعاءات تسويقية.

هل هو حقًا عصر جديد؟

تتوقع IDC أن 60% من الحواسيب التي ستُشحن في 2025 تفي بمواصفات AI PC. هذا تشبع عتادي حقيقي. السؤال المفتوح هو ما إذا كان النظام البيئي للبرمجيات سيلحق. ميزات Microsoft المسيطر عليها تعمل. النظام البيئي خارج Microsoft لا يزال يحاول فهم كيفية استخدام السيليكون.

المقارنة مع Apple Silicon مفيدة هنا أيضًا: ميزات Neural Engine من Apple متكاملة بإحكام لأن Apple تتحكم في تصميم الشريحة ونظام التشغيل والتطبيقات الأساسية. تجزؤ نظام Windows البيئي – بين Microsoft وتنوع عتاد OEM والمطورين الخارجيين – يجعل التكامل المكافئ أصعب هيكليًا. عتاد NPU ضروري لكنه غير كافٍ لجهاز AI PC يشعر بالتماسك مثل M4 MacBook. طبقة البرمجيات هي العمل المتبقي.