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顯卡的戰國與帝國 AI之王是誰?明日物聯網之王又會是誰?

腦極體 ? 來源:腦極體 ? 作者:腦極體 ? 2020-11-05 18:41 ? 次閱讀

一個月前,英偉達推出了全新的RTX 3090,引來大批游戲愛好者直呼天下第一,一時變成了理財神器和黃牛收割機。僅僅一個月后,AMD踩點發布了RX 6000,近乎所有媒體報道中都能看到“掀翻RTX 3090”的字樣——用戶們也準時上演了又一輪口誅筆伐。

對于游戲愛好者來說,N卡和A卡孰優孰劣,是一個近似“甜豆漿還是咸豆漿?”“穿不穿秋褲?”的絕交問題,問出口就是血雨腥風。

回顧整個顯卡產業的發展歷史,這種從品牌到用戶間劍拔弩張的氣氛并非朝夕之功。幾十年來,顯卡可能無時無刻不處在“戰國”階段,但也確實一步步凝聚起了如英偉達這樣的商業與技術帝國。

作為CPU之后現代計算第二大重要的產業門類,顯卡代表的圖像與圖形計算也是信息革命的寵兒。而與CPU相比,顯卡的產業廝殺更有幾分江湖氣,陰謀陽謀也更為細碎真實。

我們最熟悉的顯卡,是集成在PC與筆記本電腦中,與Windows相適配的獨立顯卡與集成顯卡。雖然圖形顯示硬件的出現早于Windows,但當時類似部件的主要用途是顯示接口,而不是圖形計算。

我們常識意義中的顯卡,要到1991年才開始出現。當時ATI等廠商瞄準了Windows運行內存消耗大,可以負載重型圖像任務的特點,推出了專門的芯片來處理圖形計算,以此降低CPU的負擔。

當這種搭配模式逐漸被行業公認,伴隨著PC產業的爆發,顯卡大亂斗也隨之開啟。

霸者之死

與CPU這種核心部件相比,顯卡有點類似內存,是一個相對門檻較低,處于PC產業下游的門類,某種意義上來說,如果不是IBM和微軟選擇了這種PC模式,是不是有必要專門搭載一個圖形計算芯片都可能是未知數。

但另一個角度看,顯卡在PC發展中單獨發展又是必然。隨著PC性能的不斷增強,以游戲為代表的3D需求勢必崛起。尤其索尼、任天堂等日本游戲大廠已經在游戲主機上做出了3D嘗試。“3D游戲+PC”堪稱勢不可擋。

這讓一些尚且弱小的公司,都可以憑借3D游戲的崛起收獲整個PC市場的紅利,這在90年代中期是一塊巨大蛋糕。而應對這一趨勢需要更專業的技術,以及打通產業上下游的生態。這導致顯卡這個新領域開始了第一輪優勝劣汰。

英偉達、ATI、Matrox、S3等一系列廠商都在這個階段高速發展,并且以“3D顯卡”作為自己主要的產品賣點。當時的開發端口也是一片混亂,各自為政,產業缺乏有效整合。而結束第一輪混亂的,是至今仍為很多元老級以及偽元老玩家津津樂道的3D霸者——3dfx。

創立于1994年的3dfx,非常符合大眾對硅谷科技公司那種“流星一樣天才”的想象。他們在1995年推出的Voodoo 2D+3D加速卡,真正定義了到底什么是3D。這款顯卡也一度占據PC市場份額的85%以上,極短時間內讓3dfx成為顯卡產業中的第一家壟斷公司。

1996年,3dfx又乘勢推出了Voodoo 2,這款顯卡至今被很多人稱為人類歷史上最偉大的顯卡。它遙遙領先同行的品質,不僅讓3dfx一時風頭無兩,更催生出了《雷神之錘》《古墓麗影》《極品飛車》這些游戲大IP。

時至今日,很多硬件控都對坊間稱為“巫毒2”的那款顯卡念念不忘,有人還在研究它的性能,有人為它打造博物館。但不管我們如何懷念,都無法改變3dfx幾年后就被收購進而宣告破產的命運。

顯卡產業的第一位霸者,同時也成為最早退出歷史舞臺的那一位。這種西楚霸王的既視感背后,引發了二十年來無數討論,甚至滋養了大批陰謀論。但有一些3dfx的問題是顯而易見的,比如他們十分不愿意推出廉價版本,只給用戶最好的同時也是最貴的。再加上3dfx寧死也不肯打廣告、埋頭研發不看對手、大獲成功之后管理層膨脹等等,一系列問題的累計最終導致顯卡霸主黯然離場。

舉個例子,1996年的成功之后,3dfx到1999年才推出了voodoo3,而這空白的三年里,各路兵馬蜂擁而起,很快掌握了3D加速卡的核心技術。其中最搶眼的就是黃仁勛等人在1993年創立的英偉達。

英偉達推出的TNT系列顯卡,有主流的3D性能并且兼顧各個價位的市場需求,搭配豐富的市場推廣攻勢,比如TNT的廣告直接打出了“voodoo2殺手”這種字樣。來自競爭對手的針對性圍毆,加上3dfx自身不為所動的態度,最終導致“巫毒王朝”很快后繼乏力。

時間來到1999年,3dfx終于推出了voodoo3,以及其他一些并不成功的產品。而英偉達則推出了Geforce 256,這款產品定義了GPU這個專有名詞,很快獲得了OEM和整機廠商的青睞。從Geforce2?系列開始,英偉達眾多產品都大獲成功,攻陷了高端到低端的不同市場。

尤其需要注意的是英偉達自始至終與微軟保持了良好緊密的合作關系,比如把顯卡驅動建立在微軟的DirectX基礎上,加入微軟的生態,并成為忠實一員。

今天,DirectX生態已經成為Windows用戶的常識。但在當時,3dfx是拒絕加入DirectX的,反而搞了一套自己的Glide接口。微軟的操作系統地盤上,豈容他人建立生態?這樣的市場格局下,消滅3dfx就成為了各方的共同利益。芯片戰爭中,封閉總是會被開放淘汰,核心就在于此。

2000年,3dfx宣布被英偉達收購,新王高調宣示了自己在這個領域的霸權。兩年后,3dfx對外宣布破產,3D時代創造者的神話真如流星般劃落。

然而隨之而來的并不是壟斷,而是一場A與N的漫長競爭。

N與A的角逐

今天,雖然英偉達已經牢牢占據了顯卡市場的最大份額,但提起A卡和N卡的孰是孰非,玩家們還是堅定的“道不同不相為謀”。其原因可能是在漫長的交鋒中,ATI和英偉達都有一些產品和商業舉措確實能打動人心,滿足不同需求。而玩家們加入哪個陣營,往往是因為你的青春先遇上哪張顯卡。

如果說,2000年以前的顯卡市場是群雄割據,草莽英雄;那么2000年3dfx被收購,一眾顯卡廠商相繼退出之后,整個市場就來到了楚漢相爭,聯盟與部落對立的階段。ATI作為最早進入顯卡市場的公司,憑借靈活的市場策略與準確預判,一步步在大亂戰中生存下來,成為英偉達唯一的競爭對手。

早在1985年,創立于加拿大的ATI就已經進入了圖形芯片領域,開始為OEM廠商生產顯示芯片。這之后,相對遠離硅谷主戰場的ATI,雖然沒有引領什么行業突破,但每次也都緊隨行業步伐,發布可以分割市場份額的產品。這種緊隨且謹慎的策略,讓ATI來到了21世紀的顯卡之戰中。

2000年可謂顯卡產業的千禧巨變。拿不出新王牌的廠商,就會像3dfx一樣退場,但好在ATI完成了這次交卷。這個改變ATI命運的產品是Radeon顯示核心。它具有一系列業界先進的特性,并且首次支持DirectX 7.0。名字至今被保留下來的Radeon,讓ATI的旗艦級產品達到了行業頂級水準,一舉建立了與英偉達楚漢分野的局面。

但在英偉達的硬核實力與商業謀略雙重打擊下,ATI的日子并沒有一帆風順。芯片制造是一門平衡的藝術,過于強大的產品可能會帶來過大的投入,最后反而將自己逼上絕境。在此后的多年競爭里,我們雖然可以看到英偉達的產品力異常驚人,一步步打到ATI倉皇應付。但ATI高企的開發成本與艱難的營收能力才是拖累自身發展的關鍵。

2006年,與3dfx被收購時的高調不同,ATI突然間傳出了將被收購的消息,當時大多數人都認為是謠言無疑了。可是到了7月,ATI突然宣布被AMD以54億美金收購,顯卡界的紅色巨人突然倒塌。

而就在同一年,英偉達則推出了被稱為性能怪獸,放在今天也不太過時的GeForce 8800。一舉將雙雄爭霸變成了一家獨大。

好在N與A的角逐并沒有就此結束,被AMD收購的ATI,整合了AMD的圖形計算部門與研發資源,重新變得兵強馬壯。英偉達與AMD的競爭,成為顯卡界濤聲依舊的主旋律——最主要的是,A卡也還叫A卡。

歷數雙方十多年來幾十個回合的產品較量,可能會讓讀者看著眼暈。這其中,英偉達在一次次競爭里傲立潮頭的商業方法,可能更值得關注芯片產業的朋友注意。

大亂斗的邏輯

如果說,高門檻的CPU之戰,是大國攻殺的你來我往。講究的是時機、生態、技術底蘊,那么顯卡的芯片之戰則更有武俠的味道,彼此玩兒的是快準狠,甚至不惜動上一些小心思。

而這種風格的起源,可能就是英偉達的崛起之路。通觀英偉達在一次次競爭中的勝出,可以發現獨特的商業策略在其中占據了很大成分。

比如追趕3dfx的關鍵時刻,英偉達就采取了多樣化定價、高強度廣告、踩點發布三大“技術外的方法”。這種模式下,英偉達的產品是直接與最終用戶建立期待和聯系的,它們既滿足不同用戶的購買需求,又通過廣告與宣傳占領用戶心智,催生購買欲望。要知道,作為OEM和PC配件的顯卡,本質上是一個B端生意。但英偉達卻率先將牌打到了大眾消費者那里,通過市場回饋確保自身商業利益得到滿足。再通過商業利益加大研發,以此建立良性閉環。

這三大方案,到后來愈演愈烈,逐步變成了英偉達的招牌與爭議。

比如多樣化定價,根據廠商需求推出顯卡型號的靈活市場策略,變成了后來英偉達的一大特色——無窮無盡的套娃式馬甲。每一款英偉達顯卡都有一大堆版本、型號與訂制化版本,一般地球人根本分不清。這樣做確實最大化滿足了市場需求,但也成為了英偉達為人詬病的問題。

而踩點發布這件事,也被英偉達玩出了一定新高度。在主要競爭期,英偉達可以每次都比對手提前不久發布產品,并且在發布會上高調對比競品。當這手絕活逐漸成為顯卡的“行規”,也就衍生出眾多爾虞我詐。比如2002年,ATI在發布了R200之后很快就發布了迭代的R300產品。行業普遍認為這就是在用前代產品麻痹英偉達。當英偉達以為一輪競爭結束后,突然殺出來的新產品令人猝不及防,于是英偉達只能倉促拿出FX系列迎戰,被評為英偉達最失敗的一代產品。

擁抱C端、狠踩對手,以及眼花繚亂的市場貼牌體系之外,英偉達另一個廣為傳頌的特點是“黃氏速度”。

我們知道,摩爾定律是18個月一更新,英特爾的CPU產品是兩年一更新。而唯獨在顯卡領域,黃仁勛提出了激進而瘋狂的“半年更新,一年換代”。這當然與英偉達的技術實力密不可分,同時也是基于英偉達的市場份額優勢,把顯卡市場推上最瘋狂的競爭模式里。在這樣的迭代速度下,英偉達可以保持循環,但競爭對手只能疲于奔命,進入上牌桌就資本不足,下牌桌就被市場淘汰的殘酷境地。

一套精準有效的“黃氏競爭法”,讓英偉達保持不敗數十年。但依舊有一個困擾在其頭上的夢魘,那就是顯卡的未來到底在哪?

通用GPU之夢

如今的顯卡發布會雖然依舊熱鬧,但其實早已經不是科技行業的焦點。游戲玩家和主播再水深火熱的爭吵,大部分吃瓜群眾還是關心雙十一心儀的手機降多少。如果你在夸夸群里曬一塊英偉達RTX 3080,大家更多是說“真專業”,而不像曬一部曲面屏手機那樣被夸“真土豪”。換個角度想,如果你跟女生吃飯,期間大談特談英偉達和AMD今年主要競爭點在光追系統,那人家估計心里會嘀咕——“呵,宅男”。

這里沒有嘲諷廣大同宅中人的意思,只是想說顯卡確實已經處于科技牌桌的某個角落里。這里的一個重大問題,是英偉達和AMD都沒有抓住2010年前后崛起的移動風潮,最終ARM高通、蘋果幾家分割了移動端的GPU模塊。雖然黃教主直到今天都在努力說想為移動端提供服務,但大勢已定,時代翻篇了。

游戲顯卡是一個核心市場,但也是一個天花板不高的市場。其實這個問題英偉達也不是沒有預見,并且相比于AMD的固守“CPU+GPU”市場,英偉達也真的走出了一條新路:人工智能

可能很多朋友都記得前兩年英偉達講AI的發布會,這邊黃仁勛侃侃而談,那邊股價一飛沖天。今天AI和物聯網依舊是英偉達非常重視的新戰略出口,而英偉達卡死這個機遇點,其實是燒冷灶、下閑棋的結果。

早在21世紀初,英偉達就對GPGPU,也就是GPU通用計算產生了濃厚的興趣。在計算的新時代,CPU代表的經典計算正在一步步暴露范圍的有限性,而GPU在一些科學家與英偉達看來,顯然具有更廣闊的未來。

2006年,英偉達推出了Tesla架構,這個架構更適合進行基于GPU的通用計算,并且隨后推出了相應的編程環境。這步閑棋在當時僅僅迎來了學術界的重視,但在幾年后卻意外獲得了爆發的機會。

2012年,辛頓等人證實了深度學習的產業有效性,開啟了第三次AI崛起的浪潮。而在進行計算的時候,AI科學家們顯然不能用傳統的CPU來進行。結果這種情況下,英偉達的GPU在新架構加持下成為了唯一的選擇,并意外好用。

坊間也有傳聞說,是英偉達的科研人員閑著無聊時在GPU上跑AI發現了驚喜,繼而推薦給學界。無論怎樣,英偉達的GPU都成為了深度學習崛起中很多年里唯一的計算工具,直接卡死了云計算與數據中心的AI計算市場。

與AI類似,英偉達GPU另一個在近年的收獲是挖礦,礦機廠商和比特幣販子一度成為英偉達的核心買家。

這些實踐證明,GPU確實具備通向更廣闊世界的可能性。而AI的到來也給計算產業造成了全新變數。目前,用于訓練的AI芯片除了英偉達外,還有谷歌的TPU與華為的昇騰系列。新的市場競爭格局逐漸發展,產業變局一觸即發。

對于英偉達來說,AI可以說是一個天賜的機會,但能否徹底抓住這個機會,可能還需要其自身跳出舒適圈,進行一系列適配AI的產業變化。我有很多朋友是AI開發者,他們普遍吐槽“天下苦N卡久矣”。對于用于AI計算的板卡、測試卡,英偉達的商業思路與顯卡一樣,也是層層授權,隨意貼牌,優先供給大客戶。這導致開發者們很難買到合適的產業級GPU。

再向前看,我們會發現物聯網芯片很可能是最適合英偉達的下一片天空。因為物聯網與顯卡一樣,都具有產業節奏快、產品馬甲眾多、需求多樣化、門檻較低的特點。

昨日的顯卡之王,會是今天的AI之王嗎?又會是明日的物聯網之王嗎?且看歲月江湖老吧。

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