O que é o Apple Neural Engine presente em iPhones, iPads e Macs?

Processador neural da Apple está presente em chips da série A e M; entenda como funciona esse componente e os benefícios para tarefas com inteligência artificial

Paulo Higa Ana Marques
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• Atualizado há 11 meses

Neural Engine é um chip neural (NPU) especializado em tarefas de inteligência artificial, como o processamento de redes neurais. A Apple utiliza esse componente para melhorar o desempenho de iPhones, iPads e Macs.

Como funciona o Neural Engine da Apple?

O Neural Engine funciona como uma Unidade de Processamento Neural (NPU) dentro de um chip da Apple. Ele se dedica às operações de inteligência artificial e aprendizado de máquina, o que alivia a carga na CPU, na GPU e em outros tipos de processadores do SoC.

A arquitetura do Neural Engine é proprietária e não é detalhada publicamente pela Apple. No entanto, assim como outras NPUs, o Neural Engine traz instruções otimizadas para cálculo de operações matemáticas usadas em IA, como as multiplicações de matrizes e as convoluções.

O Apple A11 Bionic, primeiro chip da Apple equipado com o Neural Engine, era capaz de calcular 600 bilhões de operações por segundo com seus 2 núcleos. Já o Apple M2 Ultra, lançado em 2023, tinha um Neural Engine de 32 núcleos capaz de processar 31,6 trilhões de operações por segundo.

Apple A11 Bionic, primeiro SoC da Apple com Neural Engine (Imagem: Reprodução/Apple)
Apple A11 Bionic, primeiro SoC da Apple com Neural Engine (Imagem: Reprodução/Apple)

A arquitetura da NPU é mais especializada, portanto, pode executar mais instruções em menos tempo ou consumindo menos energia que uma CPU. Essa característica melhora a velocidade do reconhecimento de objetos no aplicativo Fotos do iPhone e a duração de bateria dos MacBooks, por exemplo.

Quais tarefas são processadas pelo Neural Engine?

  • Face ID: é o sistema de reconhecimento facial da Apple, que usa o Neural Engine para processar os dados biométricos em tempo real e aprender as mudanças sutis do rosto do usuário ao longo do tempo. Os dados são armazenados de forma segura no Secure Enclave, outro componente do SoC da Apple;
  • Processamento de linguagem natural (NLP): usado para entender e responder aos comandos de voz do usuário por meio da Siri, além de compreender a linguagem natural por meio do recurso Ditado do iOS, entre outras funções;
  • Realidade aumentada: o Neural Engine processa e interpreta dados de sensores e câmeras em tempo real, diminuindo a latência, identificando objetos do mundo real e dividindo a carga com outros processadores do SoC, como a CPU e a GPU;
  • Reconhecimento de pessoas: é o que permite a busca por pessoas no aplicativo Fotos, que analisa localmente as fotos capturadas pelo iPhone por meio do Neural Engine, sem precisar enviar os dados para a nuvem;
  • Reconhecimento de objetos: no Modo de Detecção do aplicativo Lupa, pode detectar portas, identificar pessoas no campo de visão da câmera e fazer descrições ao vivo dos arredores para pessoas com deficiência visual.

Quando o Neural Engine foi lançado?

O Neural Engine foi lançado em setembro de 2017 como parte integrante do Apple A11 Bionic, SoC baseado em arquitetura Arm que equipava o iPhone 8 e o iPhone X. A primeira versão do Neural Engine tinha 2 núcleos e era capaz de executar 600 bilhões de operações por segundo.

iPhone 8 com Apple A11 Bionic, primeiro SoC da Apple com Neural Engine (Imagem: Divulgação/Apple)
iPhone 8 com Apple A11 Bionic, primeiro SoC da Apple com Neural Engine (Imagem: Divulgação/Apple)

A NPU da Apple foi incluída em SoCs posteriores, com evoluções tanto no número de núcleos quanto na capacidade bruta. O Neural Engine do Apple A13 Bionic, de 2020, tinha 8 núcleos e processamento de 6 trilhões de operações por segundo (TOPS). Já o Apple A16 Bionic, de 2022, tinha um Neural Engine de 16 núcleos e 17 TOPS.

Qual é a diferença entre Neural Engine e CPU?

Neural Engine é um processador especializado em tarefas de IA, enquanto CPU é um processador de propósito geral que pode executar diversos tipos de tarefas.

Tanto o Neural Engine quanto a CPU estão dentro do SoC (system-on-a-chip), como o Apple Silicon, mas as instruções especializadas são direcionadas a diferentes tipos de processadores, o que libera a CPU para outras tarefas. Uma CPU também é capaz de executar operações de IA, mas de forma menos eficiente.

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Paulo Higa

Paulo Higa

Ex-editor executivo

Paulo Higa é jornalista com MBA em Gestão pela FGV e uma década de experiência na cobertura de tecnologia. No Tecnoblog, atuou como editor-executivo e head de operações entre 2012 e 2023. Viajou para mais de 10 países para acompanhar eventos da indústria e já publicou 400 reviews de celulares, TVs e computadores. Foi coapresentador do Tecnocast e usa a desculpa de ser maratonista para testar wearables que ainda nem chegaram ao Brasil.

Ana Marques

Ana Marques

Gerente de Conteúdo

Ana Marques é jornalista e cobre o universo de eletrônicos de consumo desde 2016. Já participou de eventos nacionais e internacionais da indústria de tecnologia a convite de empresas como Samsung, Motorola, LG e Xiaomi. Analisou celulares, tablets, fones de ouvido, notebooks e wearables, entre outros dispositivos. Ana entrou no Tecnoblog em 2020, como repórter, foi editora-assistente de Notícias e, em 2022, passou a integrar o time de estratégia do site, como Gerente de Conteúdo. Escreveu a coluna "Vida Digital" no site da revista Seleções (Reader's Digest). Trabalhou no TechTudo e no hub de conteúdo do Zoom/Buscapé.