NPU: O que é uma Unidade de Processamento Neural e como está a revolucionar os smartphones

O destaque dos smartphones em 2026 já não se mede apenas pela CPU ou pela GPU. O verdadeiro protagonista é agora o chip NPU — mas será que sabemos realmente o que significa, e porque importa tanto? Esclarecemos em detalhe o que distingue uma NPU, o porquê do seu impacto na experiência do utilizador e como está a redefinir o futuro do mobile.

Afinal, o que é uma NPU?

A NPU (Neural Processing Unit) é um processador concebido de raiz para acelerar tarefas de inteligência artificial e machine learning. Não é apenas um “chip de IA” no sentido vago: trata-se de um acelerador dedicado, dentro do próprio SoC, otimizado para tratar modelos de redes neuronais já treinados — o que tecnicamente chamamos de inferência.

Enquanto uma CPU executa tudo de forma sequencial e uma GPU distribui trabalho por milhares de núcleos genéricos, a NPU foca-se em cálculos muito específicos: multiplicação de matrizes, a base de qualquer rede neuronal moderna. Ao usar aritmética de baixa precisão (INT4, INT8, FP16) em vez dos formatos tradicionais de 32/64 bits, consegue velocidades surpreendentes e um consumo energético mínimo.

O que são afinal os TOPS?

A métrica dominante no universo das NPUs é o TOPS (trillion operations per second) — biliões de operações por segundo, normalmente em cálculos de precisão reduzida (INT8). Mais TOPS, mais redes neuronais podem correr em simultâneo, mas convém não cair na armadilha dos números: eficiência energética, suporte de modelos e integração do software contam tanto como a potência bruta.

No topo da escala, um smartphone flagship ronda hoje os 35-50 TOPS. Nos modelos de gama média, é expectável ver entre 10 e 25 TOPS. Para referência, a Microsoft definiu 40 TOPS como patamar mínimo para os novos PCs Copilot+ — um sinal claro da direção do setor.

NPUs nos smartphones: uma evolução relâmpago

Primeiros passos: 2017

2017 marcou o início: a Huawei apresentou o Kirin 970, o primeiro SoC mobile com NPU dedicada (arquitetura Da Vinci), capaz de 1,92 TOPS. Pouco depois, a Apple revelou o A11 Bionic com o seu Neural Engine — dois núcleos e 0,6 TOPS, dedicados sobretudo ao Face ID e Animoji.

Esse primeiro Neural Engine ocupava menos de 2 mm² e não estava acessível a programadores externos. Só a Apple tirava partido direto da NPU, numa lógica fechada.

Ascensão: de 2018 a 2023

A Apple acelerou depressa: o A12 Bionic (2018) já mostrava 8 núcleos e 5 TOPS, abrindo finalmente APIs de IA a programadores via Core ML. Seguiram-se o A14 (16 núcleos, 11 TOPS), A15 (15,8 TOPS), A16 (17 TOPS) e A17 Pro (35 TOPS).

Do lado Android, a Qualcomm foi reforçando a IA no Hexagon DSP até evoluir para uma NPU própria nas linhas Snapdragon 8. O Snapdragon 8 Gen 3 já atingia 45 TOPS. Samsung (Exynos 2400), MediaTek (APU 790 nos Dimensity), Google (linhas Tensor G1-G4) seguiram rotas próprias, sempre com novos núcleos de IA integrados.

2024-2026: a era dos grandes números

Hoje assiste-se a uma corrida desenfreada: o Apple A18 Pro atinge 35 TOPS, o Snapdragon 8 Elite (Gen 4) da Qualcomm chega aos 75 TOPS, o Dimensity 9400 da MediaTek ultrapassa os 50, e o Google Tensor G5 oferece hardware desenhado à medida para correr modelos como o Gemini Nano diretamente no dispositivo.

NPU em ação: o que faz realmente no telemóvel?

A NPU deixou de ser um detalhe técnico. Hoje, influencia diretamente o que podes fazer com o telemóvel — e como o fazes.

Fotografia e Vídeo

• Fotografia computacional: Do modo noturno ao retrato, dezenas de redes neuronais otimizam cada disparo em milissegundos.
• Reconhecimento de cena em tempo real: O smartphone ajusta cores, filtros e exposição ao identificar automaticamente contextos (comida, animais, paisagens).
• Estabilização de vídeo por IA: A NPU antecipa e corrige movimentos ainda antes de sentires o tremor.
• Desfoque de fundo ao vivo: O clássico bokeh de vídeo, em tempo real a 30 ou 60 fps, sem atraso.

Voz e Idioma

• Reconhecimento de voz local: Assistentes como Google Assistant, Siri ou Bixby já transcrevem e interpretam comandos sem sair do aparelho.
• Tradução automática instantânea: Ferramentas como o Apple Translate e Google Live Translate dispensam ligação à internet para traduzir conversas em tempo real.
• Cancelamento de ruído inteligente: Algoritmos de IA filtram ruído de fundo em chamadas.
• Texto preditivo avançado: Sugestões inteligentes, correção semântica e até ajuste de tom em apps de mensagens.

Assistentes de IA e modelos LLM no telemóvel

• Gemini Nano: A Google executa localmente modelos com mais de 3 mil milhões de parâmetros nos Pixel — sumarização, respostas sugeridas, geração de texto instantânea.
• Apple Intelligence: Geração de imagens, sugestões de escrita e um Siri muito mais inteligente, tudo graças a modelos de fundação a correr diretamente no iPhone.
• Samsung Galaxy AI: Funcionalidades como Chat Assist e Note Assist, e edição generativa de fotos, dependem cada vez mais da NPU integrada.
• Privacidade real: Processamento local significa que dados sensíveis deixam de sair do teu dispositivo para a cloud.

Como se programa uma NPU?

Uma NPU não é programada como uma CPU tradicional. Cada fabricante disponibiliza o seu próprio SDK e framework:

• Apple Core ML: Para converter modelos de ONNX, TensorFlow ou PyTorch para Neural Engine no iPhone.
• Qualcomm SNPE/QNN: Ferramentas específicas para tirar partido da Hexagon NPU em Snapdragon.
• Google TensorFlow Lite (LiteRT): Framework de inferência multiplataforma, já com suporte para as NPUs mais populares.
• MediaTek NeuroPilot: SDK para acelerar modelos de IA em chips Dimensity.
• Samsung ONE: Ambiente de desenvolvimento dedicado à Exynos NPU.

Os modelos são geralmente convertidos no formato ONNX, padrão aberto universal. O Khronos Group está também a apostar no NNEF como alternativa para facilitar a portabilidade entre marcas.

NPUs de topo em 2026: qual lidera?

Não te deixes enganar apenas pelos valores máximos. Apesar de nem sempre apresentar os números mais altos, a Apple continua a destacar-se na experiência real graças à sua arquitetura de memória unificada e ao Core ML profundamente integrado. A Qualcomm aposta tudo na força bruta, enquanto a Google e a MediaTek investem em otimização para IA generativa e fotografia. Os TOPS são úteis, mas, como nos megapixels, nunca contam toda a história.

O que esperar: NPU depois de 2027

As próximas gerações vão levar a fasquia ainda mais alto:

• Mais de 100 TOPS no bolso: Modelos de 7 a 13 mil milhões de parâmetros poderão correr localmente, em tempo real.
• Novos formatos (FP4, precisão mista): Cálculos ainda mais rápidos com consumos mínimos.
• NPUs otimizadas para Transformer: Hardware desenhado de raiz para os métodos de atenção usados em IA generativa.
• IA always-on: Núcleos dedicados a processamento contínuo, sem desgaste significativo da bateria.
• IA multimodal: Processamento de texto, imagem, áudio e vídeo ao mesmo tempo, no próprio telemóvel.

Em resumo: a NPU já não é apenas mais um chip. Vai ser cada vez mais o coração do smartphone, ultrapassando CPU e GPU em tarefas do dia-a-dia. Praticamente tudo — da câmara à voz, do teclado às notificações — passará primeiro pela IA.