Cómo la NPU allana el camino hacia un Windows más inteligente

La imagen muestra a una persona de pie en un entorno de laboratorio o taller. El individuo está recargado contra una mesa de trabajo de madera con los brazos cruzados. Sobre la mesa hay varios componentes y dispositivos electrónicos distribuidos, incluyendo tarjetas de circuito, cables y piezas mecánicas. A la izquierda de la mesa hay una estructura metálica que parece un armazón con un material tipo malla. En el fondo se observa un área de trabajo con estanterías, herramientas, equipos y gabinetes rojos con ruedas para herramientas. También se pueden ver sillas, microscopios y otros aparatos de laboratorio. La habitación tiene una apariencia industrial moderna, con techos expuestos, luminarias y puertas de vidrio.

Por: Athima Chansanchai.

Dentro de Copilot+ PCs hay un pequeño pero potente motor de IA, una innovación utilizada en un inicio en teléfonos inteligentes y ahora aplicada a PC con Windows: una unidad de procesamiento neuronal que Microsoft desarrolló con socios de silicio para su última línea de computadoras personales.

Estos chips NPU aceleran las tareas de IA a nivel local, lo que significa que ocurren en el dispositivo, y pueden mejorar las experiencias digitales de la PC Copilot+. Lo que distingue a las PC de Copilot+ es el requisito de que la NPU sea capaz de realizar 40+ billones de operaciones por segundo. (TOPS mide billones de operaciones que un sistema puede realizar por segundo).

Las NPU se especializan en procesar el aprendizaje automático y los modelos de lenguaje pequeño de manera eficiente para impulsar funciones como la creación de imágenes y los efectos de cámara inteligente mientras consumen menos energía de otras áreas de la PC, lo que ayuda a prolongar la vida útil de la batería cuando está desenchufada.

La imagen muestra los componentes internos de un dispositivo electrónico, probablemente una computadora o hardware similar. Se observa una tarjeta de circuito impreso (PCB) de color verde, con varios componentes montados, incluyendo circuitos integrados (IC), capacitores y conectores. En la tarjeta está instalado un disco de estado sólido (SSD) rectangular etiquetado como 'B-KEY SATA', con texto visible y logotipos de certificación como 'CE' y 'FCC'. Hay varios chips en la PCB, incluyendo uno grande de forma cuadrada en el centro con una superficie reflectante. Un cable trenzado rojo y negro está conectado a un conector plástico blanco en el lado izquierdo. Otros detalles incluyen resistencias pequeñas, conexiones soldadas y trazos en la PCB. En el fondo se observan más circuitos y componentes metálicos.
Primer plano del chip NPU (Foto de Dan DeLong para Microsoft)

«Las características de IA disponibles en Windows crean experiencias novedosas, y desarrollamos el hardware necesario para admitir esas experiencias», dice Steven Bathiche, vicepresidente corporativo y miembro técnico que estableció el equipo de Ciencias Aplicadas que desarrolla gran parte de la tecnología de IA en Windows.

Una NPU está construida con una arquitectura que le permite procesar grandes cantidades de datos en paralelo y realizar billones de operaciones por segundo. A diferencia de un procesador de propósito general (CPU, por sus siglas en inglés) o incluso un procesador de gráficos (GPU, por sus siglas en inglés), una NPU sobresale en los cálculos de aprendizaje automático mientras usa mucha menos energía. Esto significa que una NPU puede manejar cargas de trabajo de IA de manera muy eficiente, lo que libera a la CPU para concentrarse en la multitarea y a la GPU para concentrarse en gráficos, animación y juegos.

Las NPU permiten a Microsoft y otros fabricantes ofrecer experiencias sofisticadas de IA en dispositivos con un precio más asequible. Lo que antes requería computación que costaba miles de dólares ahora se puede hacer en un dispositivo con opciones que cuestan cientos, lo que hace que la tecnología sea más accesible para una cohorte más amplia de personas, dice la compañía.

Y debido a su arquitectura, la NPU coloca a las PC Copilot+ en la mejor posición para estar listas para cuando estén disponibles desarrollos más avanzados.

Dispositivo Surface Pro 11 en color zafiro
Microsoft Surface Pro 11.ª edición con teclado ProFlex, un PC Copilot+, en color zafiro

Por ejemplo, las NPU en las PC de Copilot+ permiten encontrar y hacer las cosas más rápido en las PC. Esto incluye la búsqueda de Windows mejorada (semántica), que permite a las personas usar el lenguaje natural para obtener resultados de búsqueda más precisos en archivos, configuraciones y fotos, así como inteligencia visual que permite una variedad de acciones sencillas en la pantalla, como copiar texto de una imagen o resumir contenido de texto en pantalla.

La NPU permite cierto procesamiento local, que luego se puede usar junto con el procesamiento en la nube que, de manera potencial, permite ejecutar modelos más grandes. Cuando está conectado a Internet, la NPU puede trabajar en conjunto con la nube para ofrecer experiencias más amplias.

Es un gran hito para Microsoft, que cumplió 50 años este año, y para Windows, ya que celebra su 40 aniversario en noviembre.

Cómo evolucionaron los PC de Copilot+ la NPU

El camino hacia el desarrollo de la NPU para PC Copilot+ comenzó hace años con la cámara inteligente Surface Hub 2. Su capacidad para realizar tareas sofisticadas de IA, como reencuadrar videos y corregir la perspectiva a nivel local con un procesador dedicado, proporcionó una prueba de concepto convincente de que el potente procesamiento de IA en el dispositivo podría mejorar las experiencias del usuario en tiempo real, como el contacto visual, el desenfoque de fondo mejorado y la eliminación de ruido de audio de IA, lo que significa eliminar el ruido de fondo. Microsoft tomó las lecciones de esa cámara inteligente y las aplicó a la informática convencional en colaboración con sus socios de silicio. Las PC Copilot+, equipadas con NPU de AMD, Intel y Qualcomm bajo el capó, son un resultado directo de esa evolución.

La imagen muestra a dos personas en un laboratorio o espacio de trabajo industrial. Una persona está de pie a la izquierda, vestida con una camiseta tipo polo azul marino oscuro, jeans azules y zapatos negros. La otra persona está sentada en un banco a la derecha, usando una camisa rosa claro de manga corta, jeans azules, tenis blancos y un reloj de pulsera. Están ubicados frente a una mesa o estación de trabajo negra que tiene un equipo que parece un microscopio o dispositivo de imagen, con cables visibles. Detrás de ellos hay estanterías llenas de herramientas, equipos y recipientes diversos, así como un techo visible con tuberías expuestas y luminarias. El piso parece ser de concreto pulido.
Vivek Pradeep y Steven Bathiche, vicepresidentes corporativos y cofundadores del equipo de Ciencias Aplicadas de Microsoft (Foto de Dan DeLong para Microsoft)

Esos avances sentaron las bases para las funciones de IA que ahora se ven en las PC Copilot+.

Recall es una línea de tiempo explorable opcional que aprovecha lo que ustedes han visto antes en una PC Copilot+ en todas las aplicaciones, para volver sobre los pasos de una manera visual. Las fotos, los enlaces, los mensajes y más pueden ser un nuevo punto para continuar. Click to Do proporciona accesos directos en un PDF o cualquier texto en pantalla y utiliza esas imágenes para resumir, reescribir, copiar texto o buscar. Más acciones han comenzado a implementarse en Click to Do, incluida la opción de crear una lista con viñetas a partir del texto seleccionado.

La NPU incluso permite que las PC Copilot+ proporcionen herramientas de edición de IA de nivel profesional sin necesidad de suscripción. Como novedad en la aplicación Microsoft Fotos, relight agrega controles de iluminación dinámicos a las imágenes, lo que simplifica los ajustes de iluminación complejos en una experiencia visual e intuitiva para corregir la mala iluminación o aplicar efectos creativos.

En última instancia, uno de los mayores beneficios de la NPU es poder ejecutar múltiples aplicaciones impulsadas por IA como estas y otras de manera simultánea. Mientras que otras IA generativas se basan en grandes modelos de lenguaje y necesitan la nube para funcionar, los modelos de lenguaje pequeños son los que se ejecutan en una NPU.

Bathiche dice que la plataforma Windows tiene la flexibilidad y adaptabilidad para cambiar las cargas de trabajo según la configuración de la máquina. Por ejemplo, cuanto más grande es la GPU, más puede la PC cambiar las cargas de trabajo con muchos gráficos. Pero para ahorrar energía y eficiencia, la NPU puede trabajar junto con la CPU y la GPU, para ejecutar procesos de IA en segundo plano.

El futuro: llegar a más personas de manera más intuitiva

«Si lo piensas, durante los últimos 60 años, la forma en que usamos una computadora en realidad no ha cambiado», dice Bathiche, refiriéndose al mouse y el teclado. Con los agentes de IA, asistentes de software inteligentes que pueden comprender las solicitudes de los usuarios y, con su permiso, realizar tareas en su nombre, dice, hay una oportunidad para un futuro con muchos menos clics.

Las NPU impulsarán esas acciones intuitivas aún más, según Bathiche, al aumentar la velocidad y la capacidad de respuesta de los agentes de IA. Las NPU también permiten a los agentes ejecutar modelos avanzados de IA a nivel local, que de otro modo requerirían servidores en la nube.

En las PC de Copilot+, el nuevo agente en Configuración puede tomar descripciones como «mi mouse es demasiado pequeño» y sugerir una acción para cambiar la configuración difícil de encontrar, como aumentar el tamaño del cursor, junto con cientos de otras configuraciones. Pronto, el equipo prevé que los agentes en el dispositivo asuman tareas aún más complejas.

«Los agentes son en realidad la estrella del norte. Ahora son la nueva unidad de interacción para las personas y de programación para los desarrolladores», dice Bathiche.

Foto principal: Steven Bathiche, vicepresidente corporativo y miembro técnico que estableció el equipo de Ciencias Aplicadas que desarrolla gran parte de la tecnología de IA en Windows. (Foto de Dan DeLong para Microsoft)

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