सार:
जैसे-जैसे कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रोसेसर अधिक लोकप्रिय होते जा रहे हैं, अधिक से अधिक पीसी विशेष रूप से एआई कंप्यूटिंग के लिए उपयोग की जाने वाली तंत्रिका नेटवर्क प्रसंस्करण इकाइयों (एनपीयू) से लैस होने लगे हैं। हालाँकि, इस प्रकार के हार्डवेयर का उपयोग वर्तमान में मुख्य रूप से स्थानीय एआई मॉडल अनुमान और छवि प्रसंस्करण के लिए किया जाता है, और दैनिक विंडोज डेस्कटॉप अभी भी ग्राफिक्स रेंडरिंग को पूरा करने के लिए मुख्य रूप से एकीकृत ग्राफिक्स कार्ड या स्वतंत्र ग्राफिक्स कार्ड पर निर्भर हैं।
हाल ही में, लैब्सकॉम्युनिटी नामक एक विकास टीम ने ओपन सोर्स प्रोजेक्ट एनपीयू-ड्राइवर लॉन्च किया, जो एक विशेष प्रयोग को सफलतापूर्वक कार्यान्वित कर रहा है: पारंपरिक जीपीयू पर निर्भर होने के बजाय विंडोज 11 को पूरी तरह से एनपीयू के माध्यम से डेस्कटॉप ग्राफिक्स संश्लेषण को पूरा करने की अनुमति देता है। हालाँकि वर्तमान चलने की गति बेहद धीमी है, यह परिणाम साबित करता है कि एनपीयू, जो मूल रूप से मुख्य रूप से कृत्रिम बुद्धिमत्ता गणना के लिए उपयोग किया जाता था, कुछ पारंपरिक ग्राफिक्स प्रसंस्करण कार्य भी कर सकता है।
परियोजना को अपाचे 2.0 ओपन सोर्स लाइसेंस के तहत लाइसेंस प्राप्त है, और स्रोत कोड सार्वजनिक रूप से GitHub पर जारी किया गया है। विकास टीम का लक्ष्य एक प्रश्न का पता लगाना है: क्या मूल रूप से जीपीयू द्वारा पूरा किया गया डेस्कटॉप रेंडरिंग कार्य विंडोज एप्लिकेशन और डेस्कटॉप कंपोजिटर को संशोधित किए बिना पूरी तरह से एनपीयू में स्थानांतरित किया जा सकता है?
इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, डेवलपर्स ने एक विशेष डिस्प्ले ड्राइवर डिज़ाइन किया है जो मूल रूप से विंडोज डेस्कटॉप विंडो मैनेजर (डीडब्लूएम) द्वारा ग्राफिक्स कार्ड पर भेजे गए ग्राफिक्स ऑपरेशंस को इंटरसेप्ट करता है, और फिर इन ऑपरेशंस को कंप्यूटिंग कार्यों में परिवर्तित करता है जिन्हें एनपीयू संभाल सकता है।
विंडोज़ एप्लिकेशन अभी भी पारंपरिक तरीके से चलते हैं। नोटपैड, फ़ाइल एक्सप्लोरर, स्टार्ट मेनू, माइक्रोसॉफ्ट एज और अन्य विंडोज़ को एनपीयू में विशेष अनुकूलन की आवश्यकता नहीं है। वास्तव में जो बदल गया है वह अंतर्निहित ग्राफिक्स प्रोसेसिंग पथ है: मूल रूप से जीपीयू द्वारा किए गए डेस्कटॉप कंपोज़िटिंग कार्यों को एनपीयू को फिर से सौंपा गया है।
विशिष्ट कार्यान्वयन के संदर्भ में, एनपीयू-ड्राइवर फ्रेम डेटा के बैचों के रूप में ग्राफिक्स संचालन को रिकॉर्ड करने के लिए एक कस्टम डायरेक्ट 3 डी 10 उपयोगकर्ता मोड ड्राइवर का उपयोग करता है, जिसे ओपनविनो और एक समर्पित शेव कंप्यूटिंग कोर के माध्यम से प्रसंस्करण के लिए इंटेल एनपीयू को सौंप दिया जाता है। सिस्टम अपने स्वयं के रैस्टराइजेशन प्रोसेसिंग मॉड्यूल को भी लागू करता है, जो पारंपरिक ग्राफिक्स संचालन जैसे वर्टेक्स प्रोसेसिंग, टेक्सचर सैंपलिंग और लेयर ब्लेंडिंग के लिए जिम्मेदार है।
वर्तमान में, इस समाधान का परीक्षण इंटेल पैंथर लेक प्रोसेसर से लैस लैपटॉप पर किया गया है। पैंथर लेक पांचवीं पीढ़ी के एनपीयू आर्किटेक्चर का उपयोग करता है, और संबंधित प्रोसेसर की एनपीयू कंप्यूटिंग शक्ति 45 से 50 TOPS तक पहुंच जाती है।
हालाँकि, प्रयोगात्मक परिणामों ने एक बहुत ही स्पष्ट समस्या भी उजागर की: प्रदर्शन।
एनपीयू-ड्राइवर की वर्तमान डेस्कटॉप रीफ्रेश गति केवल 2 से 3 फ्रेम प्रति सेकंड है, और कुछ परीक्षण 0.6 फ्रेम तक भी कम हैं। तुलनात्मक रूप से, एक स्टॉक विंडोज़ डेस्कटॉप आमतौर पर 60 फ्रेम प्रति सेकंड या उससे अधिक पर चलता है। भले ही गेम शामिल न हों, केवल विंडोज़ हिलाना, फ़ाइल एक्सप्लोरर खोलना, या टास्कबार का संचालन करना बेहद धीमा हो सकता है।
दूसरे शब्दों में, यह समाधान वर्तमान में साबित करता है कि एनपीयू पूर्ण डेस्कटॉप ग्राफिक्स संश्लेषण कार्य कर सकता है, लेकिन यह दैनिक उपयोग के लिए आवश्यक प्रदर्शन स्तर से बहुत दूर है।
डेवलपर्स ताज़ा दर को 30 फ्रेम प्रति सेकंड तक बढ़ाने का लक्ष्य रख रहे हैं, लेकिन वे अभी भी उस लक्ष्य से बहुत दूर हैं।
प्रयोग के दौरान गंभीर विफलताओं से बचने के लिए, विकास टीम ने एक स्वचालित रोलबैक तंत्र भी डिज़ाइन किया। जब एनपीयू ड्राइवर में कोई त्रुटि होती है, या उपयोगकर्ता सक्रिय रूप से स्विच करने का अनुरोध करता है, तो सिस्टम ग्राफिक्स रेंडरिंग को पूरा करने के लिए एकीकृत ग्राफिक्स कार्ड या स्वतंत्र ग्राफिक्स कार्ड का पुन: उपयोग कर सकता है। हालाँकि, इस पुनर्प्राप्ति तंत्र की अभी भी कुछ सीमाएँ हैं। कुछ परीक्षणों में, सभी एप्लिकेशन विंडो की स्थिति पूरी तरह से बहाल नहीं की जा सकी।
प्रोजेक्ट डेवलपर ने इस बात पर जोर दिया कि एनपीयू-ड्राइवर वर्तमान में केवल एक शोध प्रोटोटाइप है, उपभोक्ताओं के लिए परिपक्व उत्पाद नहीं है। इसके लिए विशिष्ट इंटेल पैंथर लेक हार्डवेयर, संगत एनपीयू ड्राइवर और अतिरिक्त विकास उपकरण की आवश्यकता होती है। सामान्य उपयोगकर्ता इसे आसानी से इंस्टॉल नहीं कर सकते हैं और बिना जीपीयू के विंडोज 11 सिस्टम चला सकते हैं।
इस प्रयोग का महत्व वास्तव में यह साबित करना नहीं है कि एनपीयू ग्राफिक्स कार्ड की जगह ले सकता है, बल्कि यह पता लगाना है कि आधुनिक प्रोसेसर के भीतर विभिन्न कंप्यूटिंग इकाइयों के काम को कैसे पुनर्वितरित किया जाए।
आज के सीपीयू, जीपीयू और एनपीयू प्रत्येक के डिज़ाइन लक्ष्य अलग-अलग हैं। जीपीयू बड़े पैमाने पर समानांतर ग्राफिक्स कंप्यूटिंग में अच्छा है, जबकि एनपीयू विशेष रूप से मैट्रिक्स संचालन और तंत्रिका नेटवर्क तर्क के लिए अनुकूलित है। एनपीयू को डेस्कटॉप रेंडरिंग कार्यों को करने देने का मतलब है कि डेवलपर्स को पारंपरिक ग्राफिक्स प्रोसेसिंग प्रक्रियाओं को तंत्रिका नेटवर्क कंप्यूटिंग इकाइयों के लिए उपयुक्त कार्यों में फिर से बदलना होगा, जो अपने आप में एक काफी जटिल परियोजना है।
हालाँकि, यदि भविष्य में प्रसंस्करण दक्षता में उल्लेखनीय सुधार किया जा सकता है, तो एनपीयू मूल रूप से जीपीयू द्वारा निष्पादित कुछ हल्के डेस्कटॉप कार्यों को करने में सक्षम हो सकता है, जिससे गेमिंग, वीडियो प्रोसेसिंग या स्थानीय एआई अनुमान के लिए जीपीयू संसाधनों को मुक्त किया जा सकता है।
वर्तमान में, एनपीयू-ड्राइवर अभी भी वास्तव में व्यावहारिक होने से काफी दूर है, लेकिन इसने एक दिलचस्प तकनीकी सत्यापन पूरा कर लिया है: विंडोज 11 डेस्कटॉप न केवल पारंपरिक जीपीयू के माध्यम से सिंथेटिक रेंडरिंग करने में सक्षम है। आधुनिक प्रोसेसर में एनपीयू भी यह काम संभाल सकता है, लेकिन इस स्तर पर भुगतान की जाने वाली प्रदर्शन कीमत बहुत बड़ी है।
और जानें:
https://github.com/labscmunity/npu-render
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