"Copilot+ PC" è la denominazione di una nuova classe di dispositivi dotata di un'unità di calcolo aggiuntiva per l'intelligenza artificiale, la cosiddetta NPU. Questo articolo spiega cos'è tecnicamente una NPU, come si differenzia dal processore (CPU) e dall'unità grafica (GPU), cosa significa la denominazione "Copilot+ PC", quale tipo di compiti può quindi essere eseguito direttamente sul dispositivo invece che in un data center – e perché questo è particolarmente interessante proprio nell'uso mobile sul campo. Altrettanto importante: dove si trovano i limiti di questa tecnologia, perché il beneficio effettivo dipende in modo decisivo dal software impiegato.
Cos'è una NPU?
NPU sta per "Neural Processing Unit". Si tratta di un blocco di calcolo aggiuntivo in un dispositivo, progettato specificamente per eseguire i calcoli tipici delle reti neurali e di altri modelli di apprendimento automatico – soprattutto un numero molto elevato di operazioni matriciali, per lo più semplici, eseguite in parallelo. A differenza di un processore principale classico, una NPU non è costruita per compiti quanto più possibile versatili ed eseguiti in sequenza, ma è specializzata per un determinato tipo di carico di calcolo: il cosiddetto inferencing, cioè l'applicazione di un modello già addestrato a nuovi dati di input, ad esempio una foto, un segnale audio o un testo.
Il vantaggio pratico di questa specializzazione sta soprattutto nell'efficienza energetica. Una NPU può eseguire questo tipo di calcolo con un dispendio energetico nettamente inferiore rispetto a un processore principale, che potrebbe sì risolvere lo stesso compito, ma consumando molta più corrente. Nelle informazioni dei produttori la potenza di calcolo di una NPU viene spesso indicata in TOPS, un'abbreviazione di "Tera Operations Per Second" – cioè migliaia di miliardi di operazioni di calcolo al secondo. Questo indicatore descrive la prestazione teorica di picco del componente nelle operazioni tipiche per esso e serve in primo luogo al confronto tra diverse generazioni di NPU.
NPU, CPU e GPU a confronto
Il processore principale (CPU)
La CPU è il classico processore generico di un computer. È progettata per eseguire istruzioni molto diverse in sequenza – e con le moderne architetture multi-core anche in parte in parallelo: sistema operativo, programmi applicativi, gestione di input e output, comunicazione di rete e praticamente ogni altro compito che un dispositivo esegue. Questa versatilità ha un prezzo: per carichi di calcolo fortemente parallelizzabili, come quelli che si presentano nell'elaborazione di immagini o IA, la CPU non è la scelta più efficiente.
L'unità grafica (GPU)
La GPU è stata originariamente sviluppata per il calcolo di immagini e grafica 3D ed è progettata per l'elaborazione parallela massiva – molte operazioni di calcolo semplici contemporaneamente invece di un'operazione complessa dopo l'altra. La stessa architettura si presta bene anche all'addestramento e all'esecuzione di reti neurali, motivo per cui da anni le GPU vengono impiegate anche per applicazioni IA. Lo svantaggio nell'uso mobile: una GPU performante richiede relativamente molta energia e genera di conseguenza calore residuo.
La NPU come terza unità di calcolo
La NPU integra CPU e GPU come terza unità di calcolo, altamente specializzata. Si occupa in modo mirato dei calcoli di inferenza dei modelli IA e lo fa con un rapporto nettamente più favorevole tra potenza di calcolo e consumo energetico rispetto a CPU o GPU. Per l'utente la NPU normalmente non è direttamente visibile – lavora in background e viene richiamata automaticamente dal sistema operativo e dalle applicazioni, purché queste siano programmate per utilizzare una NPU.
Cosa significa "Copilot+ PC"?
"Copilot+ PC" è una denominazione per una classe di dispositivi Windows 11 dotati di serie di una NPU sufficientemente performante per eseguire determinate funzioni basate sull'IA direttamente sul dispositivo, invece di ottenere la relativa potenza di calcolo dal cloud. La denominazione non riguarda quindi un singolo componente, bensì una combinazione di hardware (NPU con relativa potenza di calcolo), sistema operativo e software appositamente adattato.
Nella gamma RobustBook, il (DE) Durabook R10 appartiene a questa classe di dispositivi. Sulla pagina prodotto il tablet viene descritto come "uno dei primi nuovi Copilot+ PC della sua classe", equipaggiato con un processore Intel® Core™ Ultra 5 226V con NPU Intel® AI Boost integrata. Nella configurazione base sul dispositivo gira Windows 11 Professional, ottimizzato secondo la pagina prodotto per le applicazioni IA Copilot+. Tramite il configuratore della pagina prodotto è inoltre possibile adattare il processore a varianti della serie Core Ultra 5 e Core Ultra 7 con NPU Intel AI Boost fino a rispettivamente 40 e 48 TOPS.
Quali compiti vengono così eseguiti sul dispositivo invece che nel cloud?
Senza una NPU, i compiti IA ad alto carico computazionale – ad esempio il riconoscimento di oggetti in un'immagine, la conversione di voce in testo, una traduzione o il riassunto di un testo – vengono spesso delegati a un server su internet: i dati di input vengono caricati, elaborati lì, e il risultato viene rispedito indietro. Con una NPU sufficientemente performante nel dispositivo, lo stesso tipo di calcolo può avvenire invece localmente, a condizione che il software utilizzato sia progettato per questo. I dati di input – ad esempio una foto, una registrazione audio o un documento – non devono quindi lasciare il dispositivo per questo passaggio di elaborazione, e il risultato è disponibile senza che esista una connessione internet verso un servizio cloud.
Importante qui è la limitazione "a condizione che il software sia progettato per questo": una NPU è in primo luogo solo un componente hardware. Se una determinata applicazione la utilizzi effettivamente per un determinato compito lo decide il software – non la sola presenza della NPU. Maggiori dettagli nella sezione sui limiti di questa tecnologia più avanti.
Perché questo è interessante proprio nell'uso sul campo
I laptop e i tablet robusti vengono spesso utilizzati dove una connessione internet stabile non è garantita – in cantiere, in capannoni industriali, nel servizio esterno o presso squadre d'intervento in movimento. Proprio in questo contesto l'elaborazione IA locale ha tre vantaggi pratici.
Protezione e sovranità dei dati
Se un'analisi basata sull'IA – ad esempio di una foto, di una nota vocale o di un documento – avviene localmente sul dispositivo, i dati sottostanti non devono essere trasmessi a un servizio cloud esterno per questo passaggio di elaborazione. Per ambiti di utilizzo con particolare esigenza di protezione dei dati, ad esempio nel settore della sicurezza pubblica o in ambienti industriali critici per la sicurezza, questo è un aspetto rilevante. Come si compongono complessivamente la protezione degli accessi e la sicurezza dei dati nei dispositivi robusti lo descrive l'articolo Protezione ideale del laptop: 5 funzioni di sicurezza e meccanismi di protezione.
Lavorare senza connessione di rete
Una funzione IA basata sul cloud funziona solo finché esiste una connessione internet. Se invece il calcolo avviene localmente su una NPU, resta disponibile anche quando in quel momento non c'è rete – ad esempio in cantina, in cantieri remoti, in aree rurali o in edifici con copertura mobile debole. Per ambiti di applicazione come la (DE) sicurezza pubblica o la (DE) produzione industriale, in cui i dispositivi vengono regolarmente utilizzati in aree con copertura di rete limitata o del tutto assente, questa indipendenza da una connessione esistente è un vantaggio pratico.
Risparmio della batteria
Poiché una NPU lavora in modo più efficiente dal punto di vista energetico rispetto a CPU o GPU per i tipici calcoli IA, un compito eseguito localmente sulla NPU può gravare meno sulla batteria di un dispositivo mobile rispetto a quando lo stesso calcolo venisse eseguito tramite il processore principale. Per i dispositivi che sul campo devono reggere un intero turno senza accesso a una presa di corrente, un uso parsimonioso della capacità della batteria è un fattore rilevante.
Limiti: il beneficio dipende dal software
Per quanto promettente suoni l'idea dell'elaborazione IA locale: una NPU è in primo luogo solo un ulteriore blocco di calcolo. Se e quanto un utente ne tragga beneficio nella quotidianità dipende interamente dal fatto che il software impiegato – funzioni del sistema operativo così come singole applicazioni specialistiche – sia progettato per l'uso di questa NPU e utilizzi effettivamente questa possibilità. Un'applicazione che non è stata programmata per la NPU, o il cui produttore non offre (ancora) un supporto corrispondente, continua ad appoggiarsi a CPU o GPU oppure continua a elaborare i dati tramite il cloud – indipendentemente da quanto sia performante la NPU installata nel dispositivo.
A questo si aggiunge: non ogni compito IA si può eseguire localmente in modo sensato con la potenza di calcolo di una NPU mobile. Modelli molto grandi, come quelli utilizzati ad esempio per la generazione di testi complessi, necessitano spesso ancora della potenza di calcolo di server nei data center. Una NPU in un dispositivo mobile non è quindi un sostituto completo dei servizi IA basati sul cloud, bensì un complemento per i compiti che si possono risolvere direttamente sul dispositivo con un onere di calcolo ragionevole. Chi desidera sfruttare davvero i vantaggi di un Copilot+ PC nella propria quotidianità lavorativa dovrebbe quindi non guardare solo all'hardware, ma verificare anche se il software utilizzato nel proprio ambiente supporti effettivamente l'elaborazione IA locale.
Copilot+ PC nella gamma RobustBook: il Durabook R10
Nell'attuale gamma RobustBook, il (DE) Durabook R10 porta la dotazione Copilot+ PC. Secondo la pagina prodotto si tratta di un tablet completamente robusto da 10,1 pollici con touchscreen WUXGA (1920 × 1200) e una luminosità del display di 1000 Nits, progettato per la leggibilità all'aperto. Come processore è installato un Intel® Core™ Ultra 5 226V con NPU Intel® AI Boost integrata (fino a 40 TOPS), con frequenze fino a 4,5 GHz. Tramite il configuratore della pagina prodotto si possono inoltre selezionare varianti con Core Ultra 5 228V, 236V vPro e 238V vPro (ciascuna con NPU fino a 40 TOPS) nonché Core Ultra 7 256V, 258V, 266V vPro e 268V vPro (ciascuna con NPU fino a 48 TOPS).
Ulteriori caratteristiche della dotazione secondo la pagina prodotto: 16 GB di memoria di lavoro (LPDDR5x), SSD PCIe-NVMe da 256 GB come standard con possibilità di upgrade fino a 2 TB, Wi-Fi 7, Bluetooth v5.4, una porta Ethernet RJ45 integrata, una porta Thunderbolt 4 (Type-C), una porta USB 3.2 Gen 1 (Type-A) nonché una webcam IR Windows Hello per l'accesso biometrico. La scocca è certificata IP66 secondo la pagina prodotto, quindi a tenuta di polvere e protetta contro forti getti d'acqua. Nella configurazione base il dispositivo viene fornito senza batteria bridge, senza fotocamera posteriore e senza lettore di smart card.
La tabella comparativa tablet mette a confronto il R10 con gli altri tablet Durabook R11L, R11, U11I e R8. A differenza degli altri modelli lì elencati, per i quali la voce "piattaforma CPU" è indicata come "dipendente dalla configurazione", la tabella riporta per il R10 concretamente "Intel Core Ultra 5 226V" nonché 16 GB di RAM (LPDDR5x). Nella riga "batteria ponte (5 min di tempo di sostituzione)" la tabella annota per il R10 "non nella configurazione base" – un'indicazione che, come per l'intero dispositivo, alcune caratteristiche della dotazione possono essere aggiunte in base alla configurazione.
Domande frequenti
Una NPU è la stessa cosa di una scheda grafica?
No. Una GPU è progettata per il calcolo grafico e l'elaborazione parallela massiva e viene inoltre impiegata per compiti IA, consumando però relativamente molta energia. Una NPU è un componente proprio, specializzato, sviluppato in modo mirato per l'inferenza dei modelli IA con un rapporto più favorevole tra prestazioni e consumo energetico.
Serve una connessione internet per il Copilot+ PC?
Per i calcoli IA eseguiti sul dispositivo stesso non è fondamentalmente necessaria una connessione internet, a condizione che il software impiegato esegua effettivamente questa elaborazione localmente tramite la NPU. Se e in che misura ciò avvenga dipende dalla rispettiva applicazione.
RobustBook ha un dispositivo con NPU in gamma?
Sì, il (DE) Durabook R10 è equipaggiato, secondo la pagina prodotto, con un processore Intel® Core™ Ultra 5 226V con NPU Intel® AI Boost integrata e viene lì descritto come Copilot+ PC.
Cosa significa l'indicazione in TOPS?
TOPS sta per "Tera Operations Per Second", cioè migliaia di miliardi di operazioni di calcolo al secondo. L'indicazione serve al confronto della prestazione teorica di picco di diverse generazioni di NPU nelle operazioni tipiche per esse.
Cosa porta concretamente una NPU nell'uso sul campo
Una NPU è un'unità di calcolo specializzata per l'inferenza dei modelli IA, che svolge questo compito in modo più efficiente dal punto di vista energetico rispetto a CPU o GPU. "Copilot+ PC" indica una classe di dispositivi che combina una NPU sufficientemente performante con un sistema operativo appositamente adattato, così che determinati compiti basati sull'IA possano essere eseguiti localmente sul dispositivo invece che nel cloud. Proprio nell'uso sul campo – con accesso di rete limitato, maggiore esigenza di protezione dei dati e capacità di batteria limitata – questo è un aspetto rilevante. Se questo vantaggio si traduca effettivamente nella pratica quotidiana dipende tuttavia in modo decisivo dal fatto che il software impiegato utilizzi realmente la NPU. Nella gamma RobustBook è attualmente disponibile con il (DE) Durabook R10 un tablet robusto di questa classe di dispositivi; dettagli sulla dotazione rispetto ad altri modelli di tablet sono forniti dalla tabella comparativa tablet.
Per domande sulla dotazione del dispositivo più adatta al vostro concreto ambito di utilizzo, il team RobustBook è a disposizione per aiutarvi a scegliere il modello adeguato.