„Copilot+ PC" to oznaczenie nowej klasy urządzeń z dodatkową jednostką obliczeniową do sztucznej inteligencji, tak zwaną NPU. Ten artykuł wyjaśnia, czym technicznie jest NPU, czym różni się od procesora (CPU) i jednostki graficznej (GPU), co oznacza oznaczenie „Copilot+ PC", jaki rodzaj zadań może dzięki temu wykonywać samo urządzenie zamiast centrum danych – i dlaczego jest to interesujące zwłaszcza przy zastosowaniu mobilnym w terenie. Równie ważne: gdzie leżą granice tej techniki, ponieważ rzeczywista korzyść zależy decydująco od zastosowanego oprogramowania.
Czym jest NPU?
NPU oznacza „Neural Processing Unit". Chodzi o dodatkowy układ obliczeniowy w urządzeniu, zaprojektowany specjalnie do wykonywania obliczeń typowych dla sieci neuronowych i innych modeli uczenia maszynowego – przede wszystkim bardzo wielu, zwykle prostych operacji macierzowych, wykonywanych równolegle. W przeciwieństwie do klasycznego procesora głównego NPU nie jest zbudowana do możliwie wszechstronnych, sekwencyjnie wykonywanych zadań, lecz wyspecjalizowana w określonym rodzaju obciążenia obliczeniowego: tak zwanym inferencingu, czyli stosowaniu już wytrenowanego modelu do nowych danych wejściowych, na przykład zdjęcia, sygnału audio lub tekstu.
Praktyczna zaleta tej specjalizacji leży przede wszystkim w efektywności energetycznej. NPU może wykonać tego rodzaju obliczenia ze znacznie mniejszym nakładem energii niż procesor główny, który wprawdzie mógłby rozwiązać to samo zadanie, ale przy tym zużywa nieporównywalnie więcej prądu. W danych producentów moc obliczeniowa NPU jest często podawana w TOPS, skrócie od „Tera Operations Per Second" – czyli bilionów operacji obliczeniowych na sekundę. Ten wskaźnik opisuje teoretyczną szczytową wydajność układu przy typowych dla niego operacjach i służy przede wszystkim do porównywania różnych generacji NPU.
NPU, CPU i GPU w porównaniu
Procesor główny (CPU)
CPU to klasyczny procesor uniwersalny komputera. Jest zaprojektowany do wykonywania bardzo różnych instrukcji kolejno – a przy nowoczesnych architekturach wielordzeniowych także częściowo równolegle: system operacyjny, programy aplikacyjne, sterowanie wejściem i wyjściem, komunikacja sieciowa i praktycznie każde inne zadanie wykonywane przez urządzenie. Ta wszechstronność ma swoją cenę: dla silnie równoległych obciążeń obliczeniowych, jakie występują w przetwarzaniu obrazu czy AI, CPU nie jest najbardziej efektywnym wyborem.
Jednostka graficzna (GPU)
GPU została pierwotnie opracowana do obliczania obrazów i grafiki 3D i jest zaprojektowana pod masowe przetwarzanie równoległe – wiele prostych operacji obliczeniowych jednocześnie zamiast jednej złożonej operacji po drugiej. Ta sama architektura dobrze nadaje się też do trenowania i wykonywania sieci neuronowych, dlatego GPU od lat są wykorzystywane także do zastosowań AI. Wada w pracy mobilnej: wydajna GPU wymaga stosunkowo dużo energii i wytwarza odpowiednio dużo ciepła.
NPU jako trzecia jednostka obliczeniowa
NPU uzupełnia CPU i GPU jako trzecia, wysoce wyspecjalizowana jednostka obliczeniowa. Przejmuje celowo obliczenia inferencji modeli AI i robi to przy wyraźnie korzystniejszym stosunku mocy obliczeniowej do zużycia energii niż CPU czy GPU. Dla użytkownika NPU zwykle nie jest bezpośrednio widoczna – pracuje w tle i jest automatycznie wykorzystywana przez system operacyjny i aplikacje, o ile są one zaprogramowane pod użycie NPU.
Co oznacza „Copilot+ PC"?
„Copilot+ PC" to oznaczenie klasy urządzeń komputerowych z Windows 11, wyposażonych seryjnie w wystarczająco wydajną NPU, aby wykonywać określone funkcje wspomagane przez AI bezpośrednio na urządzeniu, zamiast pobierać potrzebną do tego moc obliczeniową z chmury. Oznaczenie to dotyczy więc nie pojedynczego podzespołu, lecz kombinacji sprzętu (NPU o odpowiedniej mocy obliczeniowej), systemu operacyjnego i dostosowanego do niego oprogramowania.
W ofercie RobustBook do tej klasy urządzeń należy Durabook R10. Na stronie produktu tablet jest opisany jako „jeden z pierwszych nowych Copilot+ PC w swojej klasie", wyposażony w procesor Intel® Core™ Ultra 5 226V ze zintegrowaną NPU Intel® AI Boost. W konfiguracji podstawowej na urządzeniu działa Windows 11 Professional, który według strony produktu jest zoptymalizowany pod aplikacje AI Copilot+. Przez konfigurator na stronie produktu procesor można dodatkowo dostosować do wariantów z serii Core Ultra 5 i Core Ultra 7 z NPU Intel AI Boost o mocy do 40 lub do 48 TOPS.
Jakie zadania wykonuje dzięki temu urządzenie zamiast chmury?
Bez NPU zadania AI wymagające dużej mocy obliczeniowej – na przykład rozpoznawanie obiektów na zdjęciu, zamiana mowy na tekst, tłumaczenie lub streszczanie tekstu – są często zlecane serwerowi w internecie: dane wejściowe są przesyłane, tam przetwarzane, a wynik odsyłany z powrotem. Przy wystarczająco wydajnej NPU w urządzeniu ten sam rodzaj obliczeń może odbywać się zamiast tego lokalnie, o ile zastosowane oprogramowanie jest do tego przystosowane. Dane wejściowe – na przykład zdjęcie, nagranie audio lub dokument – nie muszą wtedy opuszczać urządzenia na potrzeby tego kroku przetwarzania, a wynik jest dostępny bez połączenia internetowego z usługą chmurową.
Ważne jest przy tym zastrzeżenie „o ile oprogramowanie jest do tego przystosowane": NPU jest z założenia tylko podzespołem sprzętowym. Czy konkretna aplikacja faktycznie wykorzystuje ją do określonego zadania, decyduje oprogramowanie – nie samo posiadanie NPU. Więcej na ten temat w sekcji o granicach tej techniki poniżej.
Dlaczego jest to interesujące zwłaszcza w pracy terenowej
Robuste laptopy i tablety są często stosowane tam, gdzie stabilne połączenie internetowe nie jest gwarantowane – na budowach, w halach produkcyjnych, w terenie lub u służb mundurowych w akcji. Właśnie w takim otoczeniu lokalne przetwarzanie AI ma trzy praktyczne zalety.
Ochrona danych i suwerenność danych
Jeśli analiza wspomagana AI – na przykład zdjęcia, notatki głosowej lub dokumentu – odbywa się lokalnie na urządzeniu, leżące u jej podstaw dane nie muszą być przesyłane na potrzeby tego kroku przetwarzania do zewnętrznej usługi chmurowej. Dla obszarów zastosowania o szczególnych wymaganiach ochrony danych, na przykład w bezpieczeństwie publicznym lub w newralgicznych środowiskach przemysłowych, jest to istotny aspekt. Jak składa się ogólnie ochrona dostępu i bezpieczeństwo danych w robustych urządzeniach, opisuje artykuł Idealna ochrona laptopa: 5 funkcji bezpieczeństwa i mechanizmów ochronnych (DE).
Praca bez połączenia sieciowego
Funkcja AI oparta na chmurze działa tylko, dopóki istnieje połączenie internetowe. Jeśli natomiast obliczenia odbywają się lokalnie na NPU, pozostają dostępne również wtedy, gdy akurat nie ma sieci – na przykład w piwnicach, na odległych budowach, na terenach wiejskich lub w budynkach ze słabym zasięgiem sieci komórkowej. Dla obszarów zastosowania takich jak bezpieczeństwo publiczne lub produkcja przemysłowa, gdzie urządzenia są regularnie używane w obszarach z ograniczonym lub całkowicie brakującym zasięgiem sieci, ta niezależność od istniejącego połączenia jest praktyczną zaletą.
Oszczędność baterii
Ponieważ NPU pracuje przy typowych obliczeniach AI efektywniej energetycznie niż CPU czy GPU, zadanie wykonane lokalnie na NPU może obciążać baterię urządzenia mobilnego mniej, niż gdyby to samo obliczenie wykonywał procesor główny. W urządzeniach, które w pracy terenowej muszą wytrzymać całą zmianę bez dostępu do gniazdka, oszczędne gospodarowanie pojemnością baterii jest istotnym czynnikiem.
Granice: korzyść zależy od oprogramowania
Jakkolwiek obiecująco brzmi idea lokalnego przetwarzania AI: NPU jest z założenia tylko dodatkowym układem obliczeniowym. Czy i w jakim stopniu użytkownik korzysta z niej na co dzień, zależy całkowicie od tego, czy zastosowane oprogramowanie – funkcje systemu operacyjnego, jak i poszczególne aplikacje branżowe – jest przystosowane do wykorzystania tej NPU i faktycznie z tej możliwości korzysta. Aplikacja, która nie została zaprogramowana pod NPU lub której producent (jeszcze) nie oferuje odpowiedniego wsparcia, nadal korzysta z CPU lub GPU albo nadal przetwarza dane przez chmurę – niezależnie od tego, jak wydajna jest zamontowana w urządzeniu NPU.
Do tego dochodzi: nie każde zadanie AI da się sensownie wykonać lokalnie mocą obliczeniową mobilnej NPU. Bardzo duże modele, jak te stosowane na przykład do rozbudowanego generowania tekstu, często nadal wymagają mocy obliczeniowej serwerów w centrach danych. NPU w urządzeniu mobilnym nie jest więc pełnym zastępstwem dla usług AI opartych na chmurze, lecz uzupełnieniem dla zadań, które da się rozwiązać z rozsądnym nakładem obliczeniowym bezpośrednio na urządzeniu. Kto chce faktycznie korzystać z zalet Copilot+ PC we własnej codziennej pracy, nie powinien więc patrzeć wyłącznie na sprzęt, lecz sprawdzić też, czy stosowane we własnym otoczeniu oprogramowanie w ogóle obsługuje lokalne przetwarzanie AI.
Copilot+ PC w ofercie RobustBook: Durabook R10
W aktualnej ofercie RobustBook wyposażenie Copilot+ PC ma Durabook R10. Według strony produktu jest to w pełni robusty tablet 10,1 cala z ekranem dotykowym WUXGA (1920 × 1200) i jasnością wyświetlacza 1000 Nits, zaprojektowany pod czytelność na zewnątrz. Jako procesor zamontowany jest Intel® Core™ Ultra 5 226V ze zintegrowaną NPU Intel® AI Boost (do 40 TOPS), z taktowaniem do 4,5 GHz. Przez konfigurator na stronie produktu można dodatkowo wybrać warianty z Core Ultra 5 228V, 236V vPro i 238V vPro (każdy z NPU do 40 TOPS) oraz Core Ultra 7 256V, 258V, 266V vPro i 268V vPro (każdy z NPU do 48 TOPS).
Dalsze cechy wyposażenia według strony produktu: 16 GB pamięci operacyjnej (LPDDR5x), 256 GB SSD PCIe NVMe jako standard z możliwością rozbudowy do 2 TB, Wi-Fi 7, Bluetooth v5.4, zintegrowane złącze RJ45 Ethernet, złącze Thunderbolt 4 (typu C), złącze USB 3.2 Gen 1 (typu A) oraz kamera internetowa IR Windows Hello do logowania biometrycznego. Obudowa jest według strony produktu certyfikowana IP66, czyli pyłoszczelna i chroniona przed silną strugą wody. W konfiguracji podstawowej urządzenie jest dostarczane bez baterii pomostowej, bez kamery tylnej i bez czytnika kart chipowych.
Tabela porównawcza tabletów zestawia R10 z pozostałymi tabletami Durabook R11L, R11, U11I i R8. W przeciwieństwie do pozostałych wymienionych tam modeli, gdzie rubryka „platforma CPU" jest oznaczona jako „zależna od konfiguracji", tabela w przypadku R10 podaje konkretnie „Intel Core Ultra 5 226V" oraz 16 GB RAM (LPDDR5x). W wierszu „bateria pomostowa (5 min czasu wymiany)" tabela odnotowuje dla R10 „nie w konfiguracji podstawowej" – wskazówka, że poszczególne cechy wyposażenia, jak w całym urządzeniu, można dokupić zależnie od konfiguracji.
Najczęściej zadawane pytania
Czy NPU to to samo co karta graficzna?
Nie. GPU jest zaprojektowana pod obliczenia graficzne i masowe przetwarzanie równoległe i jest dodatkowo wykorzystywana do zadań AI, ale przy tym zużywa stosunkowo dużo energii. NPU to osobny, wyspecjalizowany układ, opracowany celowo do inferencji modeli AI przy korzystniejszym stosunku wydajności do zużycia energii.
Czy do Copilot+ PC potrzebne jest połączenie internetowe?
Do obliczeń AI wykonywanych na samym urządzeniu zasadniczo nie jest potrzebne połączenie internetowe, o ile zastosowane oprogramowanie faktycznie wykonuje to przetwarzanie lokalnie przez NPU. Czy i w jakim zakresie tak jest, zależy od danej aplikacji.
Czy RobustBook ma w ofercie urządzenie z NPU?
Tak, Durabook R10 jest według strony produktu wyposażony w procesor Intel® Core™ Ultra 5 226V ze zintegrowaną NPU Intel® AI Boost i jest tam opisany jako Copilot+ PC.
Co oznacza podanie w TOPS?
TOPS oznacza „Tera Operations Per Second", czyli biliony operacji obliczeniowych na sekundę. Ta wartość służy do porównywania teoretycznej szczytowej wydajności różnych generacji NPU przy typowych dla nich operacjach.
Co konkretnie daje NPU w pracy terenowej
NPU to wyspecjalizowana jednostka obliczeniowa do inferencji modeli AI, która wykonuje to zadanie efektywniej energetycznie niż CPU czy GPU. „Copilot+ PC" oznacza klasę urządzeń łączącą wystarczająco wydajną do tego NPU z dostosowanym do niej systemem operacyjnym, tak że określone zadania wspomagane AI mogą działać lokalnie na urządzeniu zamiast w chmurze. Zwłaszcza w pracy terenowej – przy ograniczonym dostępie do sieci, zwiększonych wymaganiach ochrony danych i ograniczonej pojemności baterii – jest to istotny aspekt. Czy ta zaleta faktycznie przekłada się na konkretną codzienną pracę, zależy jednak decydująco od tego, czy zastosowane oprogramowanie faktycznie wykorzystuje NPU. W ofercie RobustBook dostępny jest obecnie z Durabook R10 robusty tablet tej klasy urządzeń; szczegóły wyposażenia w porównaniu z innymi modelami tabletów dostarcza tabela porównawcza tabletów.
W przypadku pytań o odpowiednie wyposażenie urządzenia dla Państwa konkretnego obszaru zastosowania zespół RobustBook chętnie pomoże wybrać właściwy model.