3月8日消息,在过去的大约25年里,英伟达始终引领着计算机图形领域的革命,在图形处理器(graphics processing unit,GPU)市场占据着主导地位,并成为深受游戏玩家喜爱的品牌。尽管最近游戏业务出现下滑,但去年仍为英伟达带来了超过90亿美元的收入。

英伟达最新财报显示,图形处理器业务出现了新的增长迹象,因为这项技术如今已经成为AI热潮的核心。上个月,英伟达首席执行官黄仁勋表示:“我们十分明智地改变了公司战略。大约十年前,我们就看到,这种做软件的方式可能会改变一切。我们改变了公司,从底层一路提升到顶层,再横向发展。我们制造的每一块芯片都专注于AI。”

作为最近爆火的聊天机器人ChatGPT等大型语言模型(large language model,LLM)背后的引擎,英伟达终于从其对AI的早期投资获得了回报,这有助于缓冲半导体行业困境对英伟达造成的影响。黄仁勋说:“我们重新设计了所有产品,使其符合法规,同时仍然能够服务于我们的商业客户。我们能够为客户提供受监管的零部件,并乐于为他们提供支持。”

英伟达计划于3月20日至23日举行该公司年度GTC开发者大会,预计AI将成为这次活动的焦点。在此之前,黄仁勋谈及了该公司在生成式人工智能(AI-generated content,AIGC)崛起过程中充当的核心角色。当被问及英伟达获得丰厚回报是运气还是先见之明时,黄仁勋说:“我们只是坚信,总有一天会有新的事情发生,剩下的就是需要一些偶然的发现。”

图形处理器是英伟达的主要业务,占该公司营收的80%以上。它们通常被作为显卡的大脑出售,也能为AMD、英特尔等公司制造的中央处理器(central processing unit,CPU)增加计算能力。现在,与ChatGPT竞争的科技公司都在公开鼓吹自己拥有多少英伟达A100,这种芯片价值约1万美元,它已成为AI行业最关键的工具之一。微软表示,为OpenAI开发的超级计算机使用了1万个英伟达A100。

美银证券半导体分析师维韦克·阿里亚(Vivek Arya)表示:“使用英伟达的产品并增加计算能力非常容易。目前,计算能力基本上就等同于硅谷的硬通货。”

黄仁勋展示了英伟达的下一代系统H100,该系统已经开始发货。H代表Hopper(跳跃者)。他说:“Hopper真正令人惊叹的是这种被称为Transformer Engine的新型处理技术。Transformer Engine代表着GPT(全称Generative Pre-trained Transformer,即生成式预训练转换器)中的T。这是世界上第一台为处理大规模转换器而设计的计算机。因此,大型语言模型将会更快、更具成本效益。”

黄仁勋表示,他亲手向ChatGPT开发商OpenAI交付了世界上首台AI超级计算机。

不怕把一切都押上

如今,英伟达是全球市值最高的十大科技公司之一,市值接近6000亿美元。该公司拥有2.6万名员工,并新建了一个以多边形为主题的总部。英伟达也是少数仍由创始人掌舵30年的硅谷巨头之一。

现年60岁的黄仁勋小时候移民到美国,在俄勒冈州立大学和斯坦福大学学习工程学。在20世纪90年代初,黄仁勋与工程师克里斯·马拉考斯基(Chris Malachowsky)和柯蒂斯·普里姆(Curtis Priem)曾在丹尼的一家餐厅见面,探讨让个人电脑具备3D图形的梦想。

1993年,这三人在加州弗里蒙特的一套公寓里创办了英伟达。这个名字的灵感来自于NV(next version,下一个版本)和Invidia,Invidia在拉丁语中表示羡慕、嫉妒。他们希望提高计算速度,让每个人都感到羡慕,所以他们选择了代表羡慕的绿色眼睛作为公司的标志。

美银证券半导体分析师阿里亚称:“英伟达是当时数十家GPU制造商中的一家,他们是唯一真正幸存下来的公司,因为英伟达与软件社区和开发者合作得很好。”

黄仁勋的雄心壮志和对看似不可能成功的冒险偏好,曾几次将英伟达推到破产的边缘。他承认:“每家公司都会犯错,我也犯了很多错误。有些错误甚至将公司置于危险之中,特别是在一开始,因为我们规模很小,而需要面对的却都是庞然大物,我们只能努力开发全新的技术。”

举例来说,在2010年左右,英伟达曾凭借其Tegra系列处理器进军智能手机领域,但未获成功。然后,该公司彻底退出了这个市场。此外在1999年,在解雇了大部分员工后,英伟达发布了据称世界首款官方图形处理器GeForce 256。它是第一个允许定制阴影和照明效果的可编程图形卡。到2000年,英伟达已成为微软首款Xbox的独家图形芯片供应商。2006年,该公司押下了另一个大赌注,发布了一款名为CUDA的软件工具包。

英伟达应用深度学习研究副总裁布莱恩·卡坦扎罗(Bryan Catanzaro)表示:“10年来,华尔街始终在问英伟达:‘你们为什么要进行这项投资?没有人在使用它。’在我们的市值中,它的估值为零。”当卡坦扎罗在2008年加入英伟达时,他是为数不多从事AI研究工作的员工之一。现在,该公司有数千名员工在这个领域工作。

卡坦扎罗说:“直到2016年左右,也就是CUDA问世10年后,人们才突然意识到这是一种截然不同的计算机程序编写方式。它具有变革性的加速功能,然后在AI领域取得突破性成果。”

尽管AI业务发展迅速,但游戏仍是英伟达的主要业务。2018年,该公司利用其AI专业知识在图形领域实现了下一次重大飞跃。基于在AI领域学到的经验,英伟达推出了GeForce RTX。

黄仁勋说:“为了让电脑图形和视频游戏更上一层楼,我们必须重新改造技术和颠覆自己,彻底改变我们发明的东西。我们发明了这种做计算机图形的新方法,光线追踪,基本上模拟了光的路径,并用生成性AI模拟一切。所以我们计算一个像素,然后用AI想象其他七个像素。”

“繁荣-萧条大循环”

从一开始,黄仁勋就致力于将英伟达打造成一家无厂房的芯片公司,即主攻产品设计,并将生产外包给其他拥有芯片加工厂的公司。通过将制造芯片业务外包给台积电,英伟达降低了资本支出。台积电表示,将斥资400亿美元在亚利桑那州新建两家芯片制造厂。黄仁勋承诺,英伟达将使用台积电的亚利桑那州工厂来制造芯片。

然后是关于需求的问题,以及有多少新的GPU用例将继续推动增长。当加密货币挖矿兴起时,英伟达的需求激增,因为GPU成为了该市场有效竞争的核心。英伟达甚至创建了一款仅用于加密货币挖掘的简化版图形处理器。但随着加密货币市场崩溃,英伟达经历了供需失衡。

美银证券半导体分析师阿里亚说:“这给英伟达带来了很大问题,因为加密货币挖掘一直处于繁荣-萧条的循环中。游戏显卡缺货,价格被抬高,然后当加密货币挖掘热潮崩溃时,游戏显卡也会大幅崩盘。”

去年,英伟达新款40系列GPU的定价远远高于上一代产品,遭到部分游戏玩家炮轰。现在由于供过于求,最近一个季度,英伟达游戏业务收入比去年同期下降了46%。

随着特斯拉、苹果、谷歌以及亚马逊等科技巨头越来越多设计自己的定制芯片,竞争也在加剧。 阿里亚表示:“对英伟达来说,最大的问题是如何保持领先地位?他们的客户也可能成为他们的竞争对手。微软可以尝试在内部设计这些东西,而亚马逊和谷歌已经在内部设计芯片了。”

但对于黄仁勋来说,这样的竞争利大于弊。他表示:“全球数据中心的电力需求将会增长,这对全世界来说都是个大问题。我们应该做的第一件事是:世界上的每个数据中心,无论你决定怎么做,为了维持可持续计算的好处,尽你所能地加速。”

在汽车市场,英伟达正在为梅赛德斯-奔驰和其他公司开发自动驾驶技术。它的系统还被用来为亚马逊仓库中的机器人提供动力,并通过Omniverse平台运行模拟来优化每天数百万个包裹的交付情况。

黄仁勋称:“我们现在有700多个客户在尝试Omniverse,从汽车行业到物流仓库,再到风力涡轮机厂。它可能代表了英伟达所有技术的最大容器:计算机图形学、AI、机器人和物理模拟,所有这些都集于一身。我对其寄予厚望。”