GPU编程(零): 老黄和他的核弹们

油管RTX2080发布会

b站可能有搬运, 我不确定吼~

• 老黄的创业路并不是一帆风顺的, 如今毁天灭地的GTX 1080 Ti甚至RTX 2080也不是一天就能够诞生的. 1993年4月, 从集成电路生产商LSI Logic出来的老黄(黄仁勋), 联合Sun公司两位年轻工程师--Chris Malachowsky和Curtis Priem共同创立了英伟达(Nvidia), 他们的初衷是研发一种专用芯片, 用来加快电子游戏中3D图像的渲染速度, 带来更逼真的显示效果. 两年之后, 推出了第一款核弹, 哦不, 产品, 首款面向游戏主机的多媒体加速器--NV1, 这款加速器集图形处理、声卡及游戏操作杆等功能于一体, 一经发布便吸引了当时最大游戏制造商世嘉的目光. 世嘉决定在其第六代家用游戏机“土星”和个人电脑上采用NV1. 当然, 现在的世嘉就只是个第三方了. 基本是大法(索尼), 老任(任天堂)和微软三分天下了. 姨夫还在的大法真的可谓是蒸蒸日上, 现在卸任了, 不知道大法还能不能继续领跑游戏主机市场. 但是注意, 这里加上本来已经式微的老任也和英伟达有关, 后面说. 但是同年, 还是巨硬的微软推出了Windows 95, 图形芯片主流市场从游戏主机转向PC, 同时还发布了Direct3D标准. 英伟达采用的是二次方程纹理贴图作为立体图形实现方式, 无法兼容行业通用标准, 因此市场销量快速下降. 两年后, 英伟达陆续推出RIVA128、RIVA128ZX、RIVATNT等图形处理器. 这些新产品不仅支持微软Direct3D和OpenGL标准, 在能效上也超越了竞争对手3Dfx的Voodoo和ATI的Rage Pro, 加上价格低廉, 逐渐获得了整机厂的青睐. 1999年1月, 在纳斯达克挂牌上市. 同年8月,英伟达推出第一款以GeForce命名的显示核心--GeForce 256, 并首次提出GPU概念. 次年底, 英伟达以7000万美元现金、100万股公司股票, 将3Dfx收入囊中, 正式成为行业老大.

• 到这里, 老黄眼看就要一统江湖了. 好景不长, 还是和巨硬相关. 众所周知, 巨硬花了一大笔钱进军游戏主机行业. 2000年, 巨硬请英伟达研发Xbox图形芯片、SoundStorm声音芯片以及主板解决方案. 但是巨硬时限只有一年, Xbox发布前两个月才开始生产. 最终, 微软被迫推迟首发, 错过先机, 败给了索尼PS2, 但是PS2赢的点不单单是先发, 在游戏数量和质量都是领先很多的, 这也是后来PS3失利的点, 以及PS4王者归来的点. 巨硬失了先机, 只能打压英伟达, 后来又出了品控问题. 巨硬便把订单交给了英伟达的竞争对手ATI(后被AMD收购). 这次合作失败让英伟达付出了惨痛代价, 不仅2003年营收减少, 还错过了微软DirectX 9规格确立的重要消息, 直接导致当年推出的GeForce FX由于兼容性问题败给ATI的Radeon 9700. 这和第一次NV1的折戟非常相似. 更不幸的是, GeForce FX还存在运行温度过高的问题, 引发多次自燃事故, 黄仁勋一度被游戏玩家调侃为"两弹元勋". 之前三星Note7的爆炸也是葬送了整个中国市场. 不过原因比较复杂啦, 大家懂的. 除了巨硬, 牙膏厂(英特尔)也开始扶持ATI. 英伟达为了实现突围, 一方面主动去找巨硬和解, 争取再次合作; 另一方面失去Xbox订单, 努力拿下了索尼PS3订单. 此外, 继续推出高性能芯片压倒ATI, 同时还和英特尔达成了专利交叉许可协议. 可以说很卧薪尝胆了.

• 眼看要一统江湖的老黄就这样被巨硬和牙膏厂打压得说不出话来. 所以就算是在硅谷, 创业也是很艰难的. 2007年, 英伟达首席科学家David Kirk说服了老黄, 投入大量资源研发出了能够让GPU变得通用化的CUDA(Compute Unified Device Architecture)技术, 就是如今GPU编程的核心, 并让每一颗英伟达GPU都支持CUDA. 这一疯狂举动成本巨大. 由于必须在硬件产品设计中增加相关CUDA逻辑电路, 使得芯片面积增大、散热增加、成本上升、故障率增高; 同时, 还要保证每款产品的软件驱动都支持CUDA, 这简直是不给英伟达的程序猿活路, 所以程序猿有啥意思, 当科学家多好玩(手动滑稽). 2008年, AMD收购英伟达老对手ATI, 形成了CPU整合GPU的新解决方案. 但是很遗憾, AMD算盘打得飞起, 但是如今都是牙膏厂CPU+英伟达GPU. 红绿之争从此开始, 或者说就是对手换了个名字. Intel也终止了与英伟达的合作, 在自家芯片组中集成了3D图形加速器, 就是现在说的集显或者核显, 给水果机找到了不用英伟达的借口, 这也是我无可奈何去淘了二手神州代替rmbp进行GPU开发的原因, "So, Intel & Apple: FUCK YOU!". 2012年,深度神经网络技术在通用GPU的支持下实现重大突破, 包括计算机视觉、语音识别、自然语言处理, 以及各个领域的人工智能技术都得到了快速发展的条件. 英伟达的数据中心业务也蒸蒸日上, 为大大小小的公司提供强大计算力支持. 然后在2016年10月20日任天堂发布了Switch, 用的是英伟达定制的Tegra X1系统芯片. 说句实话, 如果没有switch, 就不是三分天下了, 老任就只能在掌机区自娱自乐了. 注意哈, switch不是掌机是主机哦, 虽然很多人都当掌机耍. 所以很难说是深度学习带给了老黄机会, 还是老黄带给了深度学习机会. 总之第三次AI浪潮以及AI时代的到来, 老黄功不可没. 不过就算不谈AI, 没有英伟达, 就绝对不会有现在的3A大作, 更别提超3A大作.

• 老黄最终能否击溃AMD, 夺下剩余的PC市场份额, 甚至是夺取还掌握在AMD手上的主机市场的大部分份额其实都不重要. 因为现在是移动时代, 我认为在AI时代完全到来之前, 抢占高通的份额才是关键. 看看华为和苹果所做的, 老黄想走得更远要做的还有很多, 更何况, 还有谷歌在虎视眈眈呢(手动害怕).