De acordo com pt.wedoany.com-A Samsung Electronics está desenvolvendo um chip acelerador dedicado para PCs com IA, chamado GAIA, e já forneceu protótipos para a Lenovo e a HP realizarem validação de desempenho, com planos de iniciar a produção em massa até 2027. O chip utiliza um processo de 4 nanômetros, otimizado em torno de uma Unidade de Processamento Neural (NPU), sendo responsável principalmente por tarefas de inteligência artificial generativa e inferência na ponta.
O GAIA não é um chip de uso geral para substituir a Unidade Central de Processamento (CPU), mas sim um acelerador instalado dentro do PC, projetado especificamente para processar cálculos de inteligência artificial. Os PCs tradicionais dependem principalmente da CPU para executar sistemas operacionais, softwares de escritório e programas de uso geral, enquanto algumas tarefas gráficas e paralelas são tratadas pela GPU; com a adição de uma NPU dedicada, tarefas como reconhecimento de voz, processamento de imagens, otimização de videoconferências, resumo de documentos, geração de conteúdo e agentes pessoais inteligentes podem ser executadas mais localmente, reduzindo a dependência contínua do dispositivo em servidores em nuvem.
A NPU é otimizada em hardware para multiplicação de matrizes, inferência de redes neurais e cálculos de baixa precisão, sendo geralmente mais adequada para executar modelos de IA continuamente sob as mesmas condições de consumo de energia do que processadores de uso geral. Para laptops, o chip não só precisa fornecer velocidade de inferência, mas também controlar o aquecimento e o consumo da bateria. O GAIA adota um processo de 4 nanômetros, permitindo integrar mais unidades de computação em uma área limitada do chip e oferecendo aos fabricantes de PCs espaço de ajuste entre a dissipação de calor do sistema, a autonomia da bateria e a espessura do gabinete.
O chip também está planejado para se integrar com a tecnologia de memória PIM (Processamento na Memória). Durante a execução de IA generativa, há necessidade frequente de ler pesos de modelos e dados intermediários; o transporte de dados entre o processador e a memória consome largura de banda e energia elétrica. O PIM coloca parte da capacidade de computação dentro da memória ou próximo às unidades de armazenamento, permitindo que os dados não precisem ser transmitidos repetidamente por longas distâncias entre o processador e a memória, aliviando assim o gargalo da largura de banda da memória. A tecnologia PIM desenvolvida anteriormente pela Samsung também tem como principal direção reduzir a movimentação de dados e melhorar o desempenho e a eficiência energética da computação de IA.
A participação da Lenovo e da HP nos testes de amostras indica que o GAIA já entrou na fase de adaptação do sistema completo e validação de desempenho. Antes de o chip entrar em um PC com IA, é necessário concluir testes de interface da placa-mãe, sistema operacional, drivers, estrutura de modelos, gerenciamento de energia e sistema de dissipação de calor, além de verificar o desempenho de diferentes modelos em termos de velocidade de inicialização, geração de tokens, processamento de imagens, execução multitarefa e inferência offline. Os resultados dos testes influenciarão os ajustes nas especificações do chip, a otimização do software e, finalmente, as linhas de produtos de computadores adotadas.
A Samsung já acumulou experiência no design de NPUs em seus processadores móveis Exynos, e o GAIA expande essa capacidade de IA na ponta para PCs. Os modelos em dispositivos móveis geralmente são limitados por memória, consumo de energia e tamanho do dispositivo; os PCs possuem baterias maiores, mais espaço para dissipação de calor e maior capacidade de memória, podendo executar modelos locais com parâmetros maiores e cadeias de tarefas mais longas. Combinado com a memória PIM, a cadeia tecnológica do GAIA cobrirá a fabricação de chips de 4 nanômetros, inferência da NPU, leitura de dados de modelos, largura de banda da memória na ponta e adaptação do sistema completo do PC com IA.
