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從遊戲顯卡霸主到AI王者,英偉達的五步封神史

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03-07

英偉達經過30年的發展,如今已經成爲世界頂級科技公司,英偉達的一路發展不只是在追逐風口,更是在引領風口。

1993年4月5日,正好是黃仁勳30歲生日。爲了履行對妻子的承諾,30歲之時一定要有一家自己的公司,他和另外兩位朋友,在加州聖何賽的一家連鎖餐飲店裏經過一番商討,英偉達就這麼誕生了。

從成立那天算起,黃仁勳已經在英偉達CEO的位置上幹了快三十一年。論敬業程度,硅谷同行裏大概少有人能比他更甚。

在硅谷創業公司傳奇的敘事基調裏,一家科技公司通常由非常年輕就輟學常青藤盟校的創始人帶領並迅速成長爲世界巨頭,或者已經成爲世界巨頭的公司由於跟不上時代形勢而迅速沒落,沒落後,又再次憑藉某個顛覆性產品重新變得偉大。總之來來回回,其興也勃焉,其亡也忽焉,主打的就是一個“快”字。

如果從這個角度看英偉達,就與它們的基調不太一樣。除了在創業初期差點破產倒閉,英偉達在前期長達二十年的時間裏,一直都活得順風順水,歲月靜好。 直到最近幾年,英偉達突然開掛,如有神助。從人工智能到加密貨幣,從元宇宙到ChatGPT,不像是英偉達在追風口,更像是風口失智般在往英偉達身上撲,將其從顯卡霸主的位置一路送上了AI王者的寶座。

回顧英偉達的崛起歷史,主要分爲五個重要階段。

第一階段:艱難的創業初期,瀕臨倒閉(1993-1997)

早期的英偉達,創立的目標是讓個人電腦成爲爲一個能夠享受遊戲和多媒體的消費級設備。期間相繼發佈了 NV1 及 Riva系列圖形顯示芯片,但並未獲得良好的市場認可。

導致了公司第一次出現艱難時刻。公司的財務狀況因此受到重創,一度面臨破產的風險,爲了生存,公司從100多人裁員到30多人。

好在危難之際,世嘉伸出了援手,給英偉達投了700萬美金,支持英偉達研發新一代產品。然而,這一合作最終未能成功,正在研發中的NV2項目也隨之流產。於是,英偉達的創始人們作出了重要決定:放棄部分已有專利,轉而全面支持微軟的DirectX接口。這一舉措成爲了英偉達歷史上的轉折點,1996年,推出了支持Direct3D的DirectX驅動程序,英偉達成爲了當時市場上寥寥無幾的支持DirectX接口的圖像芯片廠商。

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1997年,英偉達推出了關鍵的芯片產品 Riva 128(NV3),這是全球首款128位3D處理器,並且支持微軟的DirectX接口。衆多微軟下游廠商聞訊紛紛和英偉達開展合作,Riva 128芯片成爲不少 ODM 廠商們的首選。僅前四個月,Riva 128芯片的出貨量就突破了一百萬臺。這些訂單收入也拯救了瀕臨破產的英偉達,並證明了公司技術上的領先地位,同時也標誌着公司在圖形芯片市場上取得了重要勝利。

第二階段:合作臺積電,開啓快速發展階段(1998-2005)

1998 年,英偉達與臺積電正式建立策略聯盟夥伴關係,臺積電幫英偉達代工芯片,加工晶圓,從此英偉達與臺積電展開二十多年的合作,而創始人黃仁勳也一直將張忠謀視爲摯友,聲稱“沒有臺積電就沒有英偉達”。英偉達與臺積電的合作爲英偉達提供了穩定的芯片供應,這一步對於後來的產品創新至關重要。

1999 年英偉達在納斯達克上市,發行時市值 2.3 億美元左右。同年,英偉達推出 GeForce 256——世界上第一款功能齊全,可從真正意義上替代 CPU 渲染的圖形處理單元(GPU)就此誕生。

2000年公司收購了當時的顯卡芯片領導者 3dfx,從此,市場上形成了英偉達和加拿大顯卡公司ATI雙雄爭霸的格局。

2001年,英偉達推出了業界首款可編程GPU——GeForce3,讓開發人員能夠自定義創建視覺效果。除此之外,英偉達使得科學計算能夠利用GPU完成,由此,GPU也逐漸開始被 AI 科學家們青睞使用,並奠定了後來AI模型大爆發帶來的GPU使用浪潮。

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2003年,英偉達宣佈收購無線圖形和多媒體技術的領導者Media Q。2004年,英偉達推出了SLI技術,這一技術使得多個GPU可以連接在一起,顯著提升了單臺PC的圖形處理能力,同年公司還幫助NASA重建了火星地形,展示了其技術在科學研究領域的巨大應用潛力。2005年,英偉達爲索尼的PlayStation 3遊戲機開發處理器,並宣佈了對核心邏輯技術開發商ULi Electronics的收購。

從1998年到2005年的快速發展,使英偉達一步步在高性能計算和圖形處理領域奠定了不可撼動的地位。

第三階段(1):極爲關鍵的2006年

之所以將2006年單獨作爲一個標誌型階段節點,是對英偉達來說,2006年不僅是技術革新的一年,更是其商業戰略和市場地位轉變的關鍵時刻。

爲了解決GPU編程的複雜度問題,英偉達2006年推出了通用並行的計算平臺CUDA,作爲一種通用GPU計算的革命性架構,CUDA極大地提高了科學家和研究人員利用GPU進行復雜計算的能力,從而將GPU的應用領域從遊戲(圖形渲染)擴展至後來的高性能計算和自動駕駛等多個領域。

在後來的AI時代,CUDA逐漸成爲深度學習和AI訓練的首選GPU架構,奠定了英偉達在AI訓練與推理市場中取得領先地位。

第三階段(2):架構升級時期 (2007 - 2014)

在2007至2014年間,歷經一系列重大變革並取得不錯成就的英偉達,鞏固了其在圖形處理器市場的領先地位。一系列創新產品和技術的推出,並且不斷升級其顯卡架構,英偉達改變了遊戲顯卡和高性能計算領域的格局。

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2007年推出的Tesla GPU,標誌着英偉達在高性能計算領域取得重大突破,使得原本只在超級計算機中可見的計算能力得以應用於藥物發現、醫學成像等領域。

2010年,推出的基於40nm Fermi架構的GPU,將CUDA核心數提升至512個。

2012年,推出了基於28nm工藝的Kepler架構和基於此架構的NVIDIA GTX 680顯卡。Kepler結構的出現,讓英偉達開始了遊戲卡和計算卡的區分設計策略,並設計出了偏向圖像遊戲性能的GK104核心和擁有更強計算性能的GK110核心。

2013年,推出了面向遊戲玩家的NVIDIA GTX Titan顯卡,並在業務上就此開闢了一條新的產品線——Titan顯卡系列。這一系列顯卡的公版設計與之前的產品大不同,對後續的GTX XX80/80 Ti系列顯卡設計產生了深遠的影響。

2014年,英偉達完全實現了Maxwell的設計架構,並同時推出了 GeForce GTX 980 和 970 GPU,這是當時最先進的遊戲和圖形GPU,完全支持 CUDA 6.5 以及 CUDA 平臺的所有最新功能。

2007至2014年的英偉達,通過不斷的技術創新和產品迭代,不僅在遊戲顯卡市場中奪得霸主地位,也在高性能計算領域取得了顯著的進展。

第四階段:AI數據中心業務開啓第二增長曲線(2015-2021)

2015年,英偉達推出了Pascal架構,用於GPU和CPU,以及多個GPU間的連接。通過Pascal架構,英偉達GPU開始用於數據中心和超算的深度學習。2016年7月,英偉達推出了Titan X Pascal顯卡,Pascal結構在功能上不僅支持Tesla P100計算GPU,還支持GeForce GTX 1080消費級顯卡。

2017年發佈的Volta架構,將深度學習置於核心位置,特別是NVIDIA Tesla® V100 GPU加速器的推出,爲AI運算提供了更加強大的計算能力,極大地提升了AI運算的效率。

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2018年,英偉達以Turing架構再次引領行業變革,實現了遊戲中可用的實時光線追蹤渲染。藉助Turing結構生產的Tesla T4 GPU 計算加速器,成爲了支持GeForce RTX 2080 Ti的核心結構的經典AI算力卡。

2020年發佈的Ampere架構,讓英偉達在GPU技術上獲得又一重大突破。Ampere架構的GPU在遊戲、數據中心、AI應用等多個領域均展現出卓越的性能,成爲全球衆多AI廠商所信賴的算力資源卡。

從2015年到2021年,英偉達在GPU技術、深度學習、AI應用等多個領域取得了卓越的成就,使之不僅成爲一個傑出的硬件供應商,還是深度學習和人工智能時代的先行者和推動者。

第五階段:開掛的AI王者封神時期 (2022-至今)

從2022年至今,英偉達不僅發佈了一系列引領行業的標杆新產品,還在全球擴大業務範圍,特別是在數據中心和人工智能領域。這個階段的英偉達在AI、機器人、科研、遊戲、創意設計、汽車等方面都有着突破性的進展。英偉達正在推動人工智能、數字生物學、氣候科學、遊戲、創意設計、自動駕駛汽車和機器人等當今最具影響力的諸多領域的進步。

2022年9月,英偉達發佈了RTX 40系顯卡,特別是RTX 4090,性能比前代RTX 3090 Ti提高了驚人的52%,成爲衆多遊戲咖們的夢中情卡。

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然而,中途也並非一帆風順,英偉達也曾面臨着挑戰。2022年10月17日,美國政府對先進人工智能芯片的出口管制升級,英偉達股價當天下跌5%。面對這種不利局勢,英偉達依舊顯示出強大的市場韌性,公司股價在之後的季度裏仍表現強勁。

2022年,除了GPU相關的發佈之外,英偉達還發布了其首款CPU產品Grace,專爲高性能計算和雲計算設計。Grace Hopper超級芯片結合了Grace和Hopper架構,爲AI和高性能計算提供了強大的CPU+GPU組合。

2023年5月25日發表的Minecraft大模型驅動終身學習智能體項目Voyager,是英偉達聯合美國衆多大學的一項智能體(Agent)相關的研究項目,通過自動教程、不斷成長的技能庫以及提示迭代機制,實現了強大的情境終身學習能力,並且在玩 Minecraft 時表現出了卓越的熟練程度,能夠在新的 Minecraft 世界中利用學到的技能庫從頭開始解決新任務。

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在公司的財務方面,數據中心業務在過去五年的年複合增長率(CAGR)達到了51%,成爲公司增長的核心動力。相比之下,遊戲業務的增長率雖然較低,但進入2023財年第四季度後,遊戲業務逐步回暖。根據2023財年的數據,數據中心業務營收約150億美元,佔總營收的56%,而遊戲業務則佔33%。2023年6月初,英偉達市值正式突破1萬億美元,成爲全球第八家上萬億市值的公司。

現在:2024年,市值突破2萬億美元,超越蘋果只是時間問題

2024年2月,距離市值突破萬億短短8個月的時間,英偉達市值已經突破2萬億美元,成爲繼微軟、蘋果之後全球第三大市值公司。

在接下來的端側部分的AI PC浪潮中,英偉達絕對想要成爲其中最領先的領跑者。一開年,就準備了多項重大發布。

從具有高性能生成式AI功能的GeForce RTX™ SUPER 桌面端 GPU,到面向開發者和消費者的全新 NVIDIA RTX™ 加速的AI應用和工具。除此之外,英偉達還在官網上同時公佈了GeForce RTX 4070 T SUPER和GeForce RTX 4080 SUPER兩種芯片的上市時間。

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未來消費者可用的支持AI的電腦將會逐漸普及,並改變電子遊戲業現有格局,生成式AI是計算史上最重要的平臺轉變,它將改變包括遊戲在內的所有行業。國內市場的遊戲開發商巨頭,米哈遊、騰訊、育碧、網易都已經採用英偉達推出的Nvidia Avatar Cloud Engine(ACE)的微服務平臺作爲下一代遊戲引擎。

在新的2024年,期待英偉達爲開發者和消費者帶來驚喜和傳奇創造!

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