电(diàn)脑从大(dà)的台(tái)式机到现在越来越小,越来越轻便(biàn)的(de)笔记本电脑,平板电脑;从几十年(nián)前(qián)就是(shì)需要几万元一台(tái),到现在各式各样的(de),经济发展后,货币贬值后,现(xiàn)在却(què)只要几千元就可以买一台(tái)很(hěn)好的(de)电(diàn)脑;从最初只能放在(zài)家(jiā)里,反(fǎn)应个(gè)方面(miàn)都比(bǐ)较(jiào)慢,显示不清(qīng)晰(xī)到现在分辨率越来越高,速(sù)度(dù)越来越(yuè)快。电脑在不断地(dì)升(shēng)级,也在不断的越来越复核人们的需求,也(yě)让(ràng)人(rén)们的生(shēng)活越来越(yuè)方便。
但如何评定一台电脑性能(néng)的好(hǎo)坏呢?判断电脑性能的高低一般(bān)有两(liǎng)个指(zhǐ)标:CPU与显卡。
绝大部分用(yòng)户在评判CPU性能时,第(dì)一反应肯定是“这款CPU是英特尔的酷睿几代”。而提(tí)到显卡,第(dì)一反应那无疑是英伟达。两大超级巨头的C端影响力,可见(jiàn)一斑。
濒临破(pò)产(chǎn),绝地重生
大家都知(zhī)道,英伟达是(shì)显(xiǎn)卡界的霸(bà)主,是一(yī)家“美帝”的企(qǐ)业(yè)。但常被忽略的是,英伟达其实也有华人基(jī)因。
英伟达的创始人兼CEO黄仁勋(xūn)是一位美籍(jí)华(huá)人。因为为人风(fēng)趣幽默(mò),且在图(tú)像(xiàng)处理(lǐ)领域拥有卓越的(de)贡献,黄仁勋(xūn)也被(bèi)众多(duō)粉丝(sī)亲切地(dì)称为“老黄”。
黄仁勋在中国台湾省台北市出生,几年后便(biàn)迁往美国(guó),随后于俄勒冈州(zhōu)立大学取(qǔ)得电机工程学位,在斯(sī)坦福大(dà)学取得硕士学位。1983年毕业后,黄仁勋(xūn)加入(rù)了当时已是硅(guī)谷巨头的AMD公司(sī),成为了一(yī)名(míng)芯片设(shè)计(jì)师。
那时(shí)候的他(tā)或许想不(bú)到,十(shí)年(nián)后,自己创立的公(gōng)司会成为老(lǎo)东家(jiā)最强劲(jìn)的竞争(zhēng)对手。在AMD公司(sī),黄仁勋打下了结实的技术基础,之(zhī)后(hòu)他又跳(tiào)槽到了芯片公司LSI-Logic。在那里,黄仁勋完成了从技术岗到销(xiāo)售(shòu)岗的(de)转型。1993年,三(sān)十岁(suì)的黄(huáng)仁勋和两位好友共(gòng)同创建了英伟达,主(zhǔ)攻当时仍处(chù)在萌芽阶(jiē)段(duàn)的图形芯片市场。
创业之路(lù)无疑是艰辛的(de),英伟达的原始资金只有4万美元,最初甚(shèn)至连公司名字都没(méi)有。黄仁勋曾表示(shì):“我们想不出公司名字,所(suǒ)以我们把所(suǒ)有的(de)文件都命名为‘下一版(bǎn)’。”
为了整合公司,两个共(gòng)同(tóng)创始人审核了所有带“N”和“V”的单词,最后他们选了“invidia”,拉丁词汇意为(wéi)“目(mù)不转睛、羡慕(mù)”。所以英伟(wěi)达的logo是(shì)一只眼(yǎn)睛。不过最后因为该(gāi)商(shāng)标被(bèi)其他公司抢先(xiān)注册的原因(yīn),两位创始(shǐ)人舍弃了(le)“invidia”前面(miàn)的“i”。
拥有“姓名”的英伟达随后(hòu)花两年(nián)时间,研发了第一款(kuǎn)可(kě)以真正意义上被称为“显卡”的产品——STG-2000X。该产品采用英伟达(dá)第一代NV1架构,集成了显卡、声卡、手柄驱动等(děng)多种功能,瞄准游戏主机市场。
英伟达倾(qīng)尽全(quán)力(lì)研发出来的第一款(kuǎn)产品,尽管(guǎn)整体性(xìng)能不(bú)错,但是市场表现并不出色(sè)。由于(yú)没有(yǒu)打进主流游戏(xì)市场(chǎng),英伟达(dá)花(huā)光了投资,又颗粒无收,几(jǐ)近破产(chǎn)。
幸运的是,当(dāng)时游(yóu)戏(xì)机领域巨头(tóu)——世(shì)嘉(jiā)仍然看好英伟达,资(zī)助了英伟达700万美金,进行(háng)NV2显(xiǎn)示核(hé)心(xīn)的研发。
如果不是世嘉当时为NV2的研(yán)发注入资(zī)金,相信英伟达也不(bú)会有今天的成(chéng)就。但(dàn)世(shì)嘉最终还是放弃(qì)了(le)NV2,转而为其DC游戏主机选择了(le)3Dfx的技术,因此(cǐ)最终NV2芯片的研发被迫停(tíng)止(zhǐ)。
经(jīng)历两次失败后,英(yīng)伟达(dá)开始反思。当时微软发布(bù)了Direct X接口,可市面上支持这一(yī)标准的图像芯片却寥寥无几(jǐ),所有的图像芯片厂商(shāng)都(dōu)在忙(máng)着推广(guǎng)自己(jǐ)的接口。最终英伟达决定使用微软的Direct 3D技术,要做(zuò)业界第一个不使用自主(zhǔ)API接(jiē)口的(de)3D公司。由于Direct 3D支持不同的显卡使用相同(tóng)的(de)程序代(dài)码,微软也因此成(chéng)为了(le)英伟达(dá)强大的后盾。
在确定了未来产(chǎn)品的研发方向(xiàng)之后,英伟达开始奋起(qǐ)直追。1997年,英伟达第一款堪称(chēng)成功的显示核(hé)心RIVA 128诞生(shēng)。1999年(nián),英伟(wěi)达(dá)发布了具有跨时代意(yì)义(yì)的(de)Geforce 256 SDR,这也(yě)是世(shì)界上(shàng)首款GPU。此后,英伟达就一举高歌猛进,迅速占领游(yóu)戏(xì)机市场,成了当之无愧的霸主(zhǔ)。
升维扩张,AI芯片领头羊
英伟达知(zhī)道,自己强(qiáng)大的GPU绝(jué)不只是(shì)为电子游戏(xì)服(fú)务的,GPU更(gèng)应在“深度学习”领域大放(fàng)异(yì)彩。
深度学(xué)习(xí)是人工智能的关键。但人(rén)工智能从1956年被(bèi)提出后,一直没(méi)有巨大突破。其(qí)原因在(zài)于:人工智能需要足够(gòu)庞(páng)大的数据量和足(zú)够廉价的计算能力。
此后(hòu),互(hù)联网的普(pǔ)及带来了(le)巨大的数据量(liàng),但计算机的(de)算(suàn)力依旧(jiù)不够强大。2006年(nián),为了减少开发者的(de)负(fù)担(dān),英伟达发布了一(yī)个名为CUDA的(de)编程工具(jù),开发者们通过这套(tào)工具(jù),可(kě)以轻松地让GPU同时对画面上的每(měi)一(yī)个(gè)像素进(jìn)行(háng)编程,帮(bāng)助他们完成一(yī)些简单的渲染(rǎn)工作。
利(lì)用这一原理(lǐ),深度学习的研究者(zhě)们(men)也可以利(lì)用GPU来完成大量(liàng)低级计算,从而提升人(rén)工智能的计算能力(lì)。
在目(mù)前(qián)的AI芯片(piàn)市场上,英伟达市场占(zhàn)有率高达70%,是当之无愧的AI芯片领域(yù)霸主。
全球AI芯片公司排名报告显示,英伟达已经牢牢占据AI芯(xīn)片榜(bǎng)首。由于(yú)CUDA开(kāi)发(fā)平台的普及,英伟达的GPU是目前应用(yòng)最广的通(tōng)用AI硬件计算平台。除了少(shǎo)数有实(shí)力自研芯片的企业(yè)外,其余大部分企业只要涉(shè)及(jí)AI相关(guān)的业(yè)务,必定需要用到英伟达的芯(xīn)片。
在(zài)世界范(fàn)围内,英(yīng)伟(wěi)达的芯片应用十分(fèn)广(guǎng)泛,现在所(suǒ)有的AI软件库都支持使用CUDA加速。大约有3000家人工(gōng)智能公司(sī)通过英伟达的GPU芯(xīn)片(piàn)来(lái)满足他们对人工智能的需求,包括谷歌的Tensorflow,Facebook的Caffe,亚马逊的MXNet等。
AI芯片未来发展的方向还没有(yǒu)确定,对于该采用什(shí)么架构,各方争论不休。作为人工智能领域的(de)开拓者,英伟达虽然没明确表示,但其种种布局表明:对于人工智(zhì)能而言,全通用性(FPGA)、全专用(yòng)性(ASIC)处理器都(dōu)不太适合,效率最高的还(hái)是(shì)用多个处理器模块结合的SoC。
2020年1月(yuè)26日,英伟达发布了19年财报。尽管英伟达的主营业务仍是显卡,但得(dé)益(yì)于人(rén)工智能的发展,英伟达的(de)AI加(jiā)速(sù)计算业务表现出色,数(shù)据中心(xīn)收入创下纪(jì)录。
此(cǐ)外(wài),英伟达的AI芯片也率先在各领域落地(dì),典型的(de)代表是汽车行业。据了解(jiě),英伟达最新推出的软件(jiàn)定义(yì)平台(tái)DRIVE AGX Orin被特斯拉的电动汽车(chē)采用(yòng)。由此可见,英伟达的AI芯片发展(zhǎn)前景十分可观。
总的来说,AI芯片(piàn)的(de)战争(zhēng)已经打响。英伟达多年为游戏处理复杂图像的经验,将会为其芯片提供扎(zhā)实的技术基础,而它(tā)开放(fàng)的平台更是提供(gòng)了广阔(kuò)的生态。这些(xiē)都使得(dé)英伟达能够迅速升维式的扩张及落地。未来三年内的“战局”,英(yīng)伟达领头羊的地位难以撼动。