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视觉效果软件 “顽童”创业1963年,一个工程师的励志故事

作者:软荐小编      2023-10-24 01:04:22     196

1.“顽童”创业

1963年,黄仁勋出生于台湾。 黄九岁时,工程师的父亲为了让他接受更好的教育,将两个儿子送到美国华盛顿州(叔叔家)。

结果到了美国后,由于舅舅家经济十分困难,他很快就把两兄弟送到了一所乡村寄宿学校。 在这里,黄仁勋不仅学会了爬墙树、偷食物,还学会了抽烟。

幸运的是,这样的生活只持续了两年。 黄的父母来到美国。 后来,黄家搬到了俄勒冈州,黄仁勋终于可以进入正规学校就读。

值得一提的是,黄仁勋在求学期间就展现出了惊人的乒乓球天赋——差一点就让他成为了职业选手! 当时,15岁的他参加了美国乒乓球公开赛,并获得了青少年双打项目的第三名!

然而,由于他更热爱科技,最终他放弃了自己的爱好,在参加中考后进入了俄勒冈州立大学的电子专业。 1983年毕业后,他前往加州硅谷,加入AMD,成为一名芯片设计师。

两年后,他跳槽到另一家芯片公司LSI Logic。 1992年,当黄仁勋获得斯坦福大学硕士学位后,他辞去了工作,开始规划自己的“30岁承诺”。

原来,黄仁勋曾向妻子Lori许诺,到30岁时,他将拥有自己的公司。 于是,1992年底,在两位曾在SUN工作过的技术人员的邀请下,他欣然答应了。

1993年初,黄仁勋、Chris Malachowsky和Curtis Priem在美国加利福尼亚州正式创立了NVIDIA。

同时,为了兑现自己的承诺,他把上班的第一天定在了1993年2月17日,也就是他的30岁生日(下图是这个历史性日子的老照片)。 “顽皮男孩”的特质可以说伴随了黄仁勋一生。

2.“大佬”的帮助

NVIDIA成立时,市场上有20多家图形芯片公司(三年后,这个数字飙升至70家)。 但三位创始人仍然义无反顾地投身于这个市场。

1994年,NVIDIA与SGS-Thompson微电子公司(1998年更名为意法半导体)达成首次战略合作伙伴关系,共同开发和制造单芯片图形用户界面加速器。

不过,当时NVIDIA选择了方形图形技术,并不被其他人看好。 同时,它也看重芯片的多功能性,因此选择了集成游戏控制器、声卡等多种功能的芯片设计思路,以进军游戏主机市场。

此外,NVIDIA当时还选择了Diamond Multimedia Systems, Inc.作为业务合作伙伴——准备将该芯片安装在多媒体加速板上。

1995年5月,第一款产品NV1正式诞生。 同年7月底,与街机游戏领导者SEGA建立合作伙伴关系; 在SEGA的帮助下,《虚拟战士》成为第一款在NVIDIA显卡上运行的3D游戏。

同年11月,Diamond推出基于NVIDIA技术的Diamond Edge 3D。 这是首款主流多功能芯片:集成摇杆、游戏口、音效、显示、2D、3D等功能。

NVIDIA当时非常幸运。 不仅与世嘉合作获得了一些NV1芯片的额外申请,还获得了世嘉高达700万美元的研发定金,用于下一代产品NV2!

然而,世嘉和NVIDIA发生了冲突,因为NVIDIA强烈希望保留其成熟的正方形绘制技术,而多边形绘制技术才是前进的方向。 最终NV2芯片还没开发完成就被世嘉放弃了。

后来世嘉选择了3dfx作为新的合作伙伴。 但值得庆幸的是,世嘉作为业界的“大佬”并没有收回订金,不过这笔钱帮助NVIDIA生存到了Win95时代。

3、适应当前形势

在经历了NV1的挣扎和NV2的胎死腹中后,Nvidia最终决定放弃多媒体加速芯片的研发,转而专注于PC专用的2D/3D显卡,以降低研发成本。

1996年3月,NVIDIA与游戏开发者联盟制定了Direct 3D的主要规则,并推出了第一个支持Direct3D的微软DirectX驱动程序。 同年6月,将主要精力投入到台式电脑领先显示芯片的开发上。

1997年4月,全球首款128位3D处理器RIVA 128(核心代号NV3)推出。 这也是第一款支持微软Direct3D加速的图形芯片。

当时Windows 95已经流行,所以黄仁勋在总结了NV1和NV2的经验教训后,决定如果自己制定规则的能力不够强,就跟风而行,于是他把微软的Direct3D作为优先API。

事实证明,这个决定是极其正确的! 虽然RIVA 128的图像质量无法与当时主流的3dfx Voodoo相媲美,但由于其低廉的价格、高性能的2D/3D加速能力以及对AGP1x接口的支持,很快获得了OEM厂商的认可。

1997年8月,我们与Dell、Gateway、Micron建立合作伙伴关系,并在接下来的四个月内完成了100万台的出货量! 凭借强大的微软平台和卓越的战略眼光,NVIDIA取得了难得的胜利!

1998年3月,与台积电正式签署合作伙伴关系; 次年5月,与微软合作,在电脑游戏开发者大会上推广双方共同开发的DirectX 6.0; 并于9月成功入选OpenGL结构评审委员会。

与此同时,年内发布的业界首款多纹理3D显示芯片RIVA TNT(核心代号NV4)以其优异的性能继续抢占市场。 同年发布的另一款Vanta显示芯片进入商用台式电脑市场。

1999年4月,NVIDIA再接再厉,推出了未来“NVIDIA显卡王朝”的基石产品——RIVA TNT2(核心代号NV5)。 从这一代开始,依托众多衍生车型,产品的市场细分正式开始。

NVIDIA显卡王朝

1、破碎方式

RIVA TNT2之所以能够以众多衍生型号进入各个细分市场,依靠的是其自身强大的性能——核心频率和显存容量由于制程技术的升级而得到了大幅提升,以及其更具优势的价格。

反观NVIDIA最大的竞争对手3dfx,不仅在新品上“挤牙膏”,而且采用的是AGP2x接口所以只支持16位色彩(RIVA TNT2是AGP4x接口所以支持32位色彩) )。 换句话说,NVIDIA的显卡性价比明显更高——消费者纷纷转向NVIDIA。

而且,此时的3dfx已经失去了世嘉这棵“大树”,也因为其独特的显卡而失去了Diamond、Gigabyte、Innovation、Elsa等大厂的支持(更糟糕的是,这些大厂厂商全部转用NVIDIA)。

然而,真正让NVIDIA崛起并彻底击败3dfx的,是1999年8月发布的世界上第一款GPU(GraphicsProcessingUnit,“图形处理器”)——具有里程碑意义的GeForce256。

首次增加了硬件T&L(全称Transforming & Lighting,意为“坐标变换和光影计算”),从而减轻了CPU的处理负荷,使显卡成为电脑的核心硬件,彻底解放CPU。 接下来的 11 月,世界上最快的工作站 GPU Quadro 发布。

值得一提的是,1999年初,NVIDIA在纳斯达克上市,并于年内达到了显示芯片出货量突破1000万片的里程碑! 一组“组合拳”下来,3dfx彻底愣住了!

GeForce256的出现,直接改变了业界的竞争格局。 因为原本只能用“高端CPU+显卡”才能完成的工作,现在可以用“更便宜的CPU+GeForce256”来完成,而且流畅度更加出色!

花更少的钱做同样的事情,效率更高。 NVIDIA 实现了如此革命性的事情! 得益于这一出色的表现,2000年3月,NVIDIA成功获得了微软首款XBOX游戏机的图形处理器订单——并在多年后重新回到了原本想要占领的游戏机市场。

同年推出GeForce2,并在此基础上推出了其他丰富的产品线,如11月发布的全球首款笔记本电脑GPU-GeForce2 Go; 从此,这种“阉割法”就成了N卡的招牌。 方法,每次都有效!

2、两大英雄争霸

2000年11月,收购显卡之王3dfx知识产权(核心图形资产)。 长达数年的“显卡竞赛”最终以NVIDIA的全面胜利而告终。 接下来我们要面对的是另一个显卡对手——ATI。

2001年2月,业界第一个可编程GPU GeForce3推出,允许开发人员创建定制的视觉效果。 此时,NVIDIA的发展势头异常迅猛。 2002年2月,直接突破1亿颗图形处理器出货量水平!

2003年,收购无线领域图形和多媒体技术领导者MEDIA Q(成立于1997年),进军无线移动市场(包括手机、PDA、液晶显示器等移动设备)。

2004年6月,NVIDIA的SLI技术问世,该技术允许多个GPU连接在一起,从而大大提高了单台PC的图形处理能力。

至此,ATI已经出现彻底崩溃的迹象。 相比之下,NVIDIA就无敌了。

同年与暴雪娱乐合作发布采用3D图形技术的游戏《魔兽世界》。 这款大型多人在线游戏很快成为世界上最受欢迎的游戏。 第二年,它开始为索尼 PlayStation 3 开发处理器。

2005年底,宣布收购台湾核心逻辑技术开发商宇力电子。 此举可谓一石二鸟——不仅打击了ATI(ULi是其南桥芯片供应商),也强化了自身技术。 力量。

2006年,CUDA架构推出,这是通用GPU计算的革命性架构。 同年,它收购了 Hybrid Graphics(1994 年成立于芬兰),这是一家手持设备嵌入式 2D 和 3D 图形软件开发商。

另一方面,2006年,ATI被AMD以54亿美元巨资收购——而随后的“二侠争霸”直接变成了AMD与NVIDIA之间的接力格局。 2007年,Tesla GPU诞生,提供堪比超级计算机的计算能力,广泛应用于药物研发、医学成像、天气建模等领域。

此外,2007 年 NVIDIA 收购了 PortalPlayer,这是一家个人媒体播放器半导体、固件和软件供应商。 同年年底,正式中文名称“NVIDIA”正式启用——NVIDIA王朝开始成型。

3.显卡王朝

2008年,英伟达低调收购了Mental Images(1986年成立于德国)。 该公司是视觉渲染软件领域的领导者,其 Iray 软件与 Quadro GPU 相结合,通过逼真的设计渲染为创意专业人士提供即时反馈。

此外,同年还收购了游戏物理技术开发商AGEIA。 该公司的 PhysX 软件用于游戏中,以重现物理属性对物理世界中物体的影响。 当时Intel已经收购了另一家物理加速卡公司Havok,而NVIDIA正在与AGEIA对抗。 AMD只能黯然观战。

2009年,在首届GPU技术大会上,NVIDIA发布了名为“Fermi”的新一代CUDA GPU架构。 这种架构虽然性能极强,但功耗也极高,因此2010年11月推出的该架构旗舰产品GTX580被戏称为“核弹显卡”。

2011年初,“Project Denver”在CES大会上启动,首次为PC开发基于ARM指令集的超高效定制架构CPU。 次年,基于全新“开普勒”架构的GeForce GTX600系列显卡发布。

这一代的功耗表现相比上一代有了很大的提升,尤其是旗舰型号GTX680,不仅帮助Nvidia重新夺回了单核显卡的宝座,也成为了N的发展方向的转折点。卡 - 切割和游戏 无关的结构侧重于图形性能,以显着提高能源效率。

事实证明,计算卡和游戏卡分开开发是一个具有里程碑意义的战略计划。 此后,Nvidia的游戏显卡以无与伦比的速度发展,把A卡甩得越来越远(直到2019年AMD才无奈宣布也将采用游戏显卡和计算卡分开设计)。

2013 年,GeForce GTX TITAN 面向游戏玩家推出。 它的诞生可以说开启了“超级计算机游戏时代”。 同年,收购了波特兰集团(成立于1989年),进一步推动了NVIDIA创建开发者工具以加速计算革命的进程。

2014年推出“Maxwell”GPU架构,能效比持续大幅提升。 2016年,全新“帕斯卡”架构横空出世,再加上全新的16nm制程工艺,直接帮助“甜点产品”GTX 1060成为英伟达历史上最畅销的显卡!

至此视觉效果软件,NVIDIA王朝的霸权已经正式确立,两位英雄已经分出胜负——AMD在其逼迫的压力下毫无还手之力(尤其是在高端领域)。 桌面端尘埃落定,那么Nvidia在移动端的表现如何呢?

人工智能王

1.浙记移动端

2003年收购MEDIA Q后不久,NVIDIA就推出了首款专为移动计算设计的产品GoForce 2150。在接下来的几年里,它又推出了多款此类芯片。 但事实证明视觉效果软件,独立GPU芯片在移动计算产品中几乎没有立足之地。

于是,NVIDIA转向开发SoC芯片,并开始整合ARM CPU和自家的移动GPU(2006年收购的Hybrid Graphics发挥了很大作用)。 终于在2008年,Tegra移动处理器问世——现在Nvidia正式参与了移动计算平台的竞争。

2011年初,全球首款双核移动处理器Tegra2推出,并基于此打造出第一款Android平板电脑。 同年11月,英伟达发力,发布了全球首款四核移动芯片Tegra3。

虽然Tegra3的性能有了很大的提升,但由于制造工艺没有升级,功耗表现一言难尽(其实上一代产生的热量就已经很“感人”了)。 2012年,HTC发布号称“全球首款四核手机”One X深受其影响。

2013年初,继续发布新一代四核移动处理器Tegra4和首款全集成4G LTE基带移动处理器Tegra4i。 这一代的工艺升级为当时最先进的台积电28nm工艺,可以说已经做好了翻盘的准备。 斗争!

然而号称“全球最强”的Tegra4集成的GPU仍然采用旧的分离渲染架构,所以一旦达到需要统一渲染架构的OpenGL ES 3.0环境,就会直接停下来! 同时,公版CPU采用的A15架构产生大量热量(72核GPU也产生大量热量)。

更糟糕的是,这款处理器没有集成基带,所以小米3移动版选择了外挂展讯基带。 谁知道信号体验如何? 另外,Tegra4的CPU和GPU落后,发热、卡顿、兼容性差等各种缺点暴露出来!

虽然还有另外一款集成基带芯片、缩小GPU核心尺寸的Tegra4i,但上市已经太晚了。 直到高通的骁龙800流行起来才引起风波。 关键是性能方面没有优势。

最终,在4G普及前夕,高通凭借完全自研的CPU和GPU架构,以及SoC集成的“全网通”解决方案,彻底甩开了包括英伟达、德州在内的众多老对手。仪器远远落后。 他去世后,英伟达退出了手机芯片市场。

2. 最佳归因

2014年,Nvidia推出了Tegra K1。 它有两种方案(均采用28nm工艺制造),一种是32位四核Cortex-A15架构,主打产品是小米平板(第一代),另一种是双核64位自主开发的Denver架构。

GPU升级为开普勒架构,共有192个CUDA核心(这次终于是统一渲染架构了),具备了入门级独立显卡的性能能力。 当然,随着性能的飙升,功耗和发热量自然也很高,基本不指望用在手机上。

而且,NVIDIA此时已经退出了炙手可热的手机芯片市场,所以这款非常强大的芯片只能在Android平板电脑中找到一席之地,或者安装在NVIDIA自家的掌上电脑中。 此外,一些车企也采购了这款芯片。 应用于车辆和机器。

2015年初,Tegra X1继续推出,工艺升级为台积电20nm工艺。 CPU采用“四颗A57+四颗A53”的八核架构,GPU升级为拥有256个CUDA核心的Maxwell架构。

这款“核弹芯片(高功耗)”之所以非常成功,是因为英伟达有幸遇到了一个大客户——任天堂。 更幸运的是,它成为了流行的 Switch 的芯片!

Switch推出时,已经是2017年了,此时Tegra移动处理器系列刚刚走过了十年。 但“吃一顿好饭永远不会太晚。” 趁着Switch,Tegra移动处理器终于有机会大显身手了!

2016年8月,Tegra Parker推出,工艺升级为16nm工艺。 CPU采用“四个A57+两个Denver2”的六核架构,GPU升级为全新Pascal架构。

次年9月,Xavier发布(两年后才交出样品,量产要等到2020年),工艺升级为12nm工艺。 这是英伟达首款为高级自动驾驶开发的芯片,同时也针对机器人和边缘计算等计算平台。

Tegra系列芯片已经发展到Xavier一代。 它不再只是一个处理器,而是完成了一次华丽的蜕变——成为一台提供人工智能的超级计算机(因此“Tegra”前缀被去掉了)!

3.人工智能王

要说Nvidia在AI领域称霸的由来,还得追溯到2006年推出的通用GPU计算的CUDA架构。它的革命性之处在于,它可以充分利用并行处理能力GPU通过CUDA编程解决巨大的计算问题。

打个比方,如果让一个数学教授和100个小学生比拼数学能力,那么如果给他们一个高等数学方程,数学教授可以轻松解出,但100个小学生当场就糊涂了; 但如果给他们100道四算术题,那么100个小学生的计算速度比数学教授快得多!

这里,数学教授扮演CPU的角色,100名小学生扮演GPU的100个核心的角色,而100道四算运算题指的是通用GPU计算。 恰好人工智能深度学习依赖于通用GPU计算!

2016年,NVIDIA推出了全球第一台集成深度学习超级计算机——DGX-1,这是一台配备8个P100加速器、能够强力支持人工智能应用的超级计算机。 当时黄仁勋眼光独到,将第一台DGX-1直接捐赠给了初创公司OpenAI。

2017年推出“Volta”GPU架构,首次引入了名为“Tensor Core”的计算单元,专为深度学习而设计。 基于该架构设计的Tesla V100 GPU加速器为DGX系列AI超级计算机提供了极其强大的动力支持!

2018年,我们再接再厉,推出了“图灵”GPU架构,为全球首款具备实时光线追踪能力的GPU(即RTX 8000)提供支持。 实时光线追踪长期以来一直被视为计算机图形技术的终极目标,而NVIDIA的此举可以说重塑了计算机图形技术。

2019 年,丰田和沃尔沃集团开始使用 NVIDIA DRIVE 端到端平台开发和训练安全的自动驾驶汽车,并将其部署到全球交通行业。

2020年,NVIDIA收购了高性能互连技术领导者Mellanox(成立于1999年),将HPC领域的两家优秀公司合而为一。 同年推出“Ampere”GPU架构,助力实现强大、灵活的新型数据中心。

2022年11月底,OpenAI旗下人工智能会话聊天机器人ChatGPT上线,并迅速在社交媒体上走红。 真正处理ChatGPT的GPU是NVIDIA的HGX A100(基于Ampere架构)!

结尾:

2020年9月开始的“英伟达400亿美元收购ARM”交易,因严格的监管审查和竞争对手的反对,于2022年2月正式以失败告终。 为此,NVIDIA向软银支付了12.5亿美元的巨额资金。 “分手费”。

原因是ARM本身太重要了。 如今,在移动市场,90%以上的智能手机、平板电脑等移动设备都在使用ARM提供的架构,更不用说物联网了。 因此,欧盟、中国和美国科技巨头(如谷歌、苹果、高通)都强烈反对。

不过,对于英伟达来说,这只能算是“小赌小乐”的一个小插曲,并没有损害它的活力。 近年来除了继续在显卡领域占据主导地位外,得益于人工智能和自动驾驶的快速发展,其市值已超过7100亿美元(半导体行业最高)!

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