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マイクロソフトのPCの未来ビジョン:AI搭載NPUとクラウド

マイクロソフトのPCの未来ビジョン:AI搭載NPUとクラウド
マイクロソフトのPCの未来ビジョン:AI搭載NPUとクラウド

クラウドとローカルPC間でファイルを共有することに慣れすぎて、ファイルが物理的にどこに保存されているかを意識しないことが多くなっています。Microsoftは、私たちがコンピューティングリソースについても同じように考え、新しいPCやプロセッサを購入する際にAIも考慮するよう求めているようです。

将来的には、使用するアプリは、タスクを高速に実行するために、ローカル CPU のパワーを使用するか、ローカルの「ニューラル プロセッシング ユニット」 (NPU) を使用するか、クラウドを使用するかを決定するようになります。

「私たちは、あらゆるWindowsコンピューターがCPU、GPU、NPU、そして新しいコプロセッサであるAzure Computeを組み合わせた、クラウドからエッジまでのハイブリッドな世界へと突入しようとしています」と、マイクロソフトのCEO、サティア・ナデラ氏は、オンラインで開催されたMicrosoft Buildカンファレンスの基調講演で述べた。「クラウドで大規模なトレーニングを行い、エッジで推論を行い、ファブリックが一体となって機能するようになります。」

これは何を意味するのでしょうか?今日、私たちはPCでゲームやMicrosoft Excel、その他の高負荷アプリケーションを実行するために、強力なX86プロセッサを購入しています。Microsoftが目指しているのは、PCに新しい種類のアプリケーション、つまり人工知能(AI)をますます活用する「魔法のような体験」を提供することです。これらのアプリは、PCに既に搭載されているCPUやGPUだけでなく、クラウドやNPUなどのAIプロセッサといったリソースも活用します。

ナデラ氏が提案しているのは、開発者(ナデラ氏はAdobeを名指しした)が自社のアプリに、よりインテリジェントな機能を組み込むことだ。(Photoshopの「マジックセレクト」ツールを思い浮かべてほしい。これは、ユーザーがハイライト表示しようとしているオブジェクトを推測し、魔法のように選択する機能だ。)これらのアプリはクラウドでトレーニングと改良が行われ、機械学習を通じてより賢くなる方法を学習する。そして、ユーザーのPC上でテスト(AI用語で言う「推論」)される。

言い換えれば、マイクロソフトはアプリの進化を、クラウドがローカルPCと2つの方法で連携する進化と捉えています。ファイルはPC(またはバックアップドライブやUSBメモリ)とOneDriveに保存し、アプリはローカルCPUとGPU、そしてAzure上で実行されます。ここでワイルドカードとなるのがNPUです。これはAIコプロセッサであり、AMDやIntelなどのX86チップメーカーからはやや無視されてきましたが、Armはこれを優先しています。CPU、GPU、NPU、クラウドのどれを使うかを決めることは、マイクロソフトが「ハイブリッドループ」と呼ぶもので、Windows PCにとって重要な決定となります。しかし、ユーザーの観点からは、問題なく動作するはずです。

Microsoft Build でさらに詳しく

同社の Build 開発者カンファレンスでは、エグゼクティブ バイスプレジデント兼最高製品責任者の Panos Panay 氏が、「
CPU、GPU、NPU (ニューラル プロセッシング ユニット) 上のローカル コンピューティングと、同社のクラウド テクノロジである Azure によるクラウド コンピューティングを統合した、インテリジェント ハイブリッド コンピューティングの世界のビジョン」について講演します。

「将来的には、クライアントとクラウド間でのコンピューティング ワークロードの移動は、今日の携帯電話の Wi-Fi とセルラー間の移動と同じくらい動的かつシームレスになるでしょう」と、パナイ氏は Build カンファレンスの開幕に合わせて投稿された「Windows で次世代の大規模なエクスペリエンスを創出」と題したブログ記事に書いています。

「私たちはGPU、CPU、MPUをベースに構築しており、本質的にはAzure ComputeによってWindowsに4つ目のプロセッサを導入しています。つまり、世界で最も強力なコンピューターの1つであるAzureを使用して、Windows上で豊富なローカルエクスペリエンスを実現するのです」とパナイ氏はBuildカンファレンスで述べた。

AI 搭載アプリが具体的にどのようなものになるかは不明ですが、Microsoft 自身が過去の例をいくつか挙げています。

  • スライドの内容に基づいて PowerPoint 内でスライドとプレゼンテーションを自動的に作成する機能と、プレゼンター コーチによるペース管理機能。
  • Microsoft エディターは文章を分析して文法や句読点を改善します。
  • Microsoft Teams での機械による文字起こしと翻訳。
  • Outlook での会議の自動スケジュール設定と分析、および特定のタスクに費やした時間を示す Insights。
  • Teams と自分の PC の両方でビデオの自動ライブ キャプションを作成します。
  • …そして、Excel と連携して傾向を特定できる PowerBI もあります。
Microsoft AI PowerPoint スライド
2018 年、マイクロソフトは Microsoft PowerPoint がプレゼンテーションを「読み取り」、適切なスライド スタイルを提案する方法を披露し始めました。

マイクロソフト

これまでのところ、これらのアプリケーションはすべて、ローカルビデオの自動字幕作成など、ローカルPCのプロセッサに依存しています。Outlookでの会議の自動スケジュール設定など、他のアプリケーションはローカルPCのプロセッサをもちろん活用できますが、Outlook.comを支えるAzureクラウドも活用できます。重要なのは、ユーザーが知らないし、気にする必要がないということです。とにかく、処理が実行されるのです。

それらのアプリケーションが一体何なのか?私たちには分かりませんが、MicrosoftはBuildをインスピレーションとして、開発者にそれらのアプリケーションを開発するよう呼びかけていることは明らかです。たとえ「Azure」にサインアップするほどのサービスだとは思っていなくても、Microsoftは皆さんがAzureクラウドをコンピューティング体験に取り入れてくれることを心から願っているはずです。MicrosoftのXboxクラウドゲーム?「クラウド上のWindows」、あるいはWindows 365?Outlook on the Web?これらはすべてMicrosoft Azureに大きく依存しており、クラウドサブスクリプションによるバックアップなしには再現できません。

Armへの強力な支持

しかし、少々意外なのは、MicrosoftがArm PCがこの未来を実現するために不可欠だと強く信じているように見えることです。「AIを活用した魔法のような体験には、従来のCPUとGPUだけでは対応できない膨大な処理能力がますます必要になるでしょう。しかし、ニューラル・プロセッシング・ユニット(NPU)のような新しいシリコンは、主要なAIワークロードに対応できる能力を拡張してくれるでしょう」とパナイ氏は記しています。

言い換えれば、「将来、コンピューターの速度はニューラル プロセッサーの能力によって測定されるようになる」と、マイクロソフトのテクニカル フェローであるスティーブン バティシュ氏は Build で述べた。

AMDとIntelは、Intelの第10世代「Ice Lake」チップを皮切りに、自社のプロセッサに搭載されるAI機能について積極的に発表してきました。Intelは、AIを活用して電話会議における背景ノイズの除去や写真編集ツールの高速化などを実現する方法を披露しました。しかし、その後のプレゼンテーションではAIはあまり焦点になっていませんでした。AMD幹部は、Ryzen 7000に専用のAI命令が搭載される予定で、これについては後ほど説明すると述べ、それで終わりでした。

しかし、ArmとそのライセンシーであるQualcommはAIを非常に重要な優先事項としており、最新のSnapdragon 8+ Gen 1チップには、Qualcommが第7世代AIエンジンと呼ぶエンジンが搭載されています。このエンジンには、低レベルで可聴ノイズを除去する第3世代Sensing Hubなどの機能が搭載されています。スマートフォンでは、AIの影響はより顕著で、ポートレート画像や動画ではAIが被写体を背景から際立たせ、フィルターを適用します。Qualcommはこれを「AIエンジン」と呼んでいますが、これは名前を変えればNPUです。そして、MicrosoftはPCにも搭載したいと考えているようです。

デモでは、Bathiche 氏は、顔追跡アルゴリズムが従来の X86 CPU では 20 ワット以上を必要とするのに対し、NPU ではわずか 137 ミリワットしかかからないことを披露しました。

では、これらをどうやって実現するのでしょうか?はっきりとは分かりません。驚くべきことに、私たちがまだ耳にしていない名前が一つあります。それはWindows MLです。これは、WindowsにAI機能をもたらすために2018年に初めて耳にしたAI APIですが、その後、いつの間にか姿を消しました。

Samsung Galaxy S20+のポートレートモード
AI を活用したツールはスマートフォンではより一般的で、Qualcomm 搭載の Samsung Galaxy S20 スマートフォンで撮影したこの写真のように、アルゴリズムを使用して「ポートレート モード」で写真の被写体を抽出します。

マーク・ハッハマン / IDG

一方で、MicrosoftはArmを優先NPUプロバイダーとして具体的に挙げていません。しかし、Windows on Armの最初の実装から64ビットアプリのサポートに至るまで、ここ数年、Armのサポートに向けた継続的な取り組みが見られてきました。残念ながら、Microsoft(そして顧客)がAIをそれほど重視していなかった時代、QualcommのSnapdragonチップはバッテリー寿命で差別化を図らざるを得ませんでした。この強みはX86チップによって削られてしまいました。例えばAMDは、MobileMarkで測定された最も長持ちするノートPCは、現在Ryzenで動作していると主張しています。

マイクロソフトは諦めていない。Buildで、同社はSnapdragonチップを搭載した新デバイス「Project Volterra」を発表した(マイクロソフトの担当者は具体的な仕様についてはコメントを控えた)。この記事の冒頭に掲載されているVolterraは、開発者がArm上でNPUを使った「魔法のアプリ」を開発するための手段として活用される。

「Project Volterraを使えば、様々なAIシナリオを探求できるようになります」とパナイ氏は記している。「将来的には、ほぼ全てのコンピューティングデバイスにNPUが組み込まれると予想されるため、エンドツーエンドのWindowsプラットフォームにNPUのサポートを組み込むことで、開発者がこれらの新機能を容易に活用できるようにしていきます。」

Qualcomm Snapdragon ラップトップ
Snapdragon 8cxを搭載したこのモデルを含むQualcomm Snapdragon搭載ノートパソコンは、長らくX86 PCよりもパフォーマンスが劣っていました。QualcommのNuviaチップは、この欠点を克服する可能性がありますが、最初の登場は2023年後半の予定です。

マーク・ハッハマン / IDG

おそらく今、あなたはAMDかIntelのX86プロセッサを搭載したPCを使っているでしょう。そして、やりたいタスクをこなすのに、そのPCのパワーに頼っていることでしょう。Windows 10XやSurface Neoなどの失敗から学んだように、Microsoftがパーソナルコンピュータの未来を決定づけるわけではありません。しかし、Microsoftは確かに大きな影響力を持っており、クラウドの力は既に私たちの生活に、さりげなくも意義深い形で影響を与えています。Microsoftは、クラウド接続とローカルAIを主軸に、AzureをメインディッシュとしてPCを導こうとしているようです。

PC業界も追随するのでしょうか?PCメーカーはこれまで、CortanaボタンやSurface風タブレット、Windows 10のSモードなど、積極的に実験を行ってきました。しかし、彼らはすぐに利益につながる方向へと舵を切り、うまくいかない実験は容赦なく打ち切ります。それでも、MicrosoftがPCの未来に向けた新たなビジョンを打ち出していることは否定できません。その動向は注目に値します。

このストーリーは、Microsoft 幹部の Panos Panay 氏と Steven Bathiche 氏のコメントにより午後 3 時 8 分に更新されました。

Otpoo

Health writer and researcher with expertise in evidence-based medicine and healthcare information.