Lần đầu tiên Windows 11 chạy giao diện hoàn toàn trên NPU thay vì GPU

Kể từ khi các đơn vị xử lý thần kinh (NPU) bắt đầu xuất hiện trong các bộ vi xử lý hiện đại, các công ty công nghệ luôn cố gắng thuyết phục người dùng phổ thông rằng phần cứng trí tuệ nhân tạo chuyên dụng là thứ thiết yếu cho năng suất làm việc hàng ngày. Trong khi phần lớn người tiêu dùng vẫn coi NPU là loại silicon chuyên biệt dùng cho tác vụ chạy nền hoặc tính năng AI tạo sinh, một nhóm lập trình viên mã nguồn mở đã đẩy cỗ máy phần cứng này bước vào một lãnh địa hoàn toàn chưa từng có.

Bằng cách viết một trình điều khiển tùy chỉnh, nhóm này đã thành công trong việc chuyển toàn bộ quá trình kết xuất màn hình desktop của Windows 11 sang NPU thay vì phụ thuộc vào GPU rời hoặc GPU tích hợp. Về mặt hạn chế, hiệu năng hiện tại chỉ đạt mức 2 đến 3 FPS vô cùng chậm chạp, đồng nghĩa với việc vẫn còn rất nhiều công việc cần giải quyết trước khi dự án này trở thành một nỗ lực khả thi.

Trình điều khiển mã nguồn mở chứng minh NPU có thể kết xuất Windows 11, dù tốc độ làm tươi sử dụng được hãy còn rất xa

Dự án mang tính thử nghiệm này đến từ một nhóm lập trình viên hoạt động dưới tên labscommunity trên GitHub. Được phát hành theo giấy phép mã nguồn mở Apache 2.0 rộng rãi, phần mềm này được đặt tên một cách phù hợp là 'npu driver'. Về cơ bản, phần mềm này bỏ qua các luồng xử lý đồ họa tiêu chuẩn và ra lệnh cho bộ máy thần kinh của bộ vi xử lý thực hiện việc tổng hợp và xuất ra giao diện desktop chính.

Trong khi các trình điều khiển đồ họa hiện đại xử lý mượt mà hàng trăm khung hình mỗi giây, việc tái sử dụng phần silicon vốn được thiết kế cho các phép nhân ma trận để kết xuất giao diện người dùng lại là một rào cản kém hiệu quả đến kinh ngạc, như bạn sẽ sớm nhận ra. Việc thử nghiệm trình điều khiển nghiên cứu này được tiến hành trên phần cứng Intel Panther Lake sắp ra mắt, với các kết quả ban đầu cho thấy bộ máy NPU phải xử lý phần lớn tải công việc, với mức độ sử dụng bộ đếm thần kinh dao động quanh mốc 52 phần trăm chỉ để đẩy ra một vài khung hình.

Đáng buồn thay, trình điều khiển chỉ đạt mức 2-3Hz vỏn vẹn, với một số chỉ số giảm xuống mức thấp 0.6FPS. Nếu bạn từng trải qua một buổi chơi game dưới 30FPS, bạn sẽ hiểu chính xác thứ trải nghiệm cực hình mà chúng tôi đang nhắc đến. Dù việc tương tác với các cửa sổ, trình quản lý tệp và thanh tác vụ ở tốc độ này khiến hệ điều hành gần như không thể sử dụng cho các tác vụ hàng ngày, bước đột phá kỹ thuật khi hiển thị sạch sẽ màn hình desktop mà không cần GPU là điều không thể xem nhẹ.

Để ngăn chặn tình trạng hệ thống sập hoàn toàn, các lập trình viên đã tích hợp các cơ chế dự phòng trực tiếp vào kiến trúc. Trình điều khiển này đủ thông minh để tự động chuyển về GPU tích hợp hoặc GPU rời tiêu chuẩn của hệ thống khi có yêu cầu hoặc bất cứ khi nào phát hiện lỗi phần mềm. May mắn thay, nhóm phát triển cũng không dừng lại ở giai đoạn chứng minh ý tưởng, khi họ đã đặt ra một mục tiêu hiệu năng đầy tham vọng là 30Hz cho các phiên bản sửa đổi trong tương lai chạy trên các CPU Panther Lake.

Giờ đây, tất cả những gì còn lại phải chờ xem là liệu những lập trình viên này có đạt được mốc son mong muốn hay 'npu driver' sẽ bay hơi vào hư vô.