英偉達(dá)的新圖形芯片Volta ，據(jù)它估計(jì)開發(fā)成本高達(dá)30 億美元
9月5日消息，已經(jīng)24歲的英偉達(dá)近期成為了科技行業(yè)最炙手可熱的公司之一，股價(jià)直線飆升。借著人工智能浪潮，它將其圖形處理器推向無(wú)人機(jī)、機(jī)器人、無(wú)人駕駛汽車等市場(chǎng)?！都~約時(shí)報(bào)》近日撰文講述該芯片廠商10多年前對(duì)通用計(jì)算GPU的押注如何造就了它當(dāng)前的巨大成功。
以下是文章主要內(nèi)容：
波蘭圖像技術(shù)初創(chuàng)公司CTA.ai的工程師團(tuán)隊(duì)在嘗試為結(jié)腸鏡檢查推行一種更加舒適的替代選擇。為此，他們利用一種視頻游戲玩家所熟知的計(jì)算機(jī)芯片。
那些芯片出自硅谷公司英偉達(dá)之手。它的技術(shù)能夠幫助快速篩查病患吞咽的藥丸大小的傳感器拍下的圖像，使得醫(yī)生檢測(cè)腸道功能紊亂的速度能夠比視頻檢查快速70%。CTA.ai的CEO馬特烏什·馬默洛斯基(Mateusz Marmolowski)指出，檢查成本因此會(huì)降低，診斷也變得更加精確。
炙手可熱
像CTA.ai正在引領(lǐng)的技術(shù)那樣的醫(yī)療保健應(yīng)用，是英偉達(dá)的眾多新目標(biāo)之一。該公司的芯片——名為圖形處理芯片(GPU)——正在出現(xiàn)在越來(lái)越多的設(shè)備上，如無(wú)人機(jī)、機(jī)器人、無(wú)人駕駛汽車、服務(wù)器、超級(jí)計(jì)算機(jī)和虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備。其芯片能夠大范圍推廣的一個(gè)重要原因是，它們能夠快速地處理各種復(fù)雜的人工智能任務(wù)，如圖像識(shí)別、臉部識(shí)別和語(yǔ)音識(shí)別。
市場(chǎng)對(duì)于AI應(yīng)用感到十分興奮，讓已有24年歷史的英偉達(dá)一躍成為科技行業(yè)最炙手可熱的公司之一。它的市值在過(guò)去兩年里飆漲了超過(guò)7倍，突破了1000億美元關(guān)口。與此同時(shí)，其最近一個(gè)季度的營(yíng)收也同比上漲56%。
英偉達(dá)近年來(lái)的巨大成功，讓它成為了目前面臨不少挑戰(zhàn)的芯片行業(yè)中鶴立雞群般的存在。該行業(yè)正在受到PC銷售穩(wěn)步下滑和智能手機(jī)需求增長(zhǎng)放緩的雙重影響。全球第一大芯片廠商、PC芯片市場(chǎng)長(zhǎng)期以來(lái)的龍頭老大英特爾在最近一個(gè)季度僅取得9%的營(yíng)收增長(zhǎng)。
英偉達(dá)加州圣克拉拉園區(qū)里的演示室
說(shuō)到英偉達(dá)，自它1999年上市以來(lái)便一直關(guān)注它的Rosenblatt Securities券商分析師漢斯·莫西曼(Hans Mosesmann)表示，“他們簡(jiǎn)直勢(shì)如破竹。”
而該強(qiáng)勢(shì)增長(zhǎng)的公司背后的掌舵者是創(chuàng)始人兼CEO黃仁勛(Jen-Hsun Huang)。他擁有敏銳的戰(zhàn)略直覺(jué)，個(gè)性出了名的嚴(yán)苛，常常穿深色的衣服，因此有人拿他來(lái)跟蘋果已故CEO史蒂夫·喬布斯(Steve Jobs)比較。
跟喬布斯一樣，黃仁勛也提出給公司打造富有吸引力的新總部大樓。該公司不久之后便將進(jìn)駐新總部。
十多年前的關(guān)鍵押注
10多年前，黃仁勛下了一次關(guān)鍵性的賭注：押注一系列的改動(dòng)和軟件開發(fā)，來(lái)使得GPU能夠處理在電腦屏幕上繪畫以外的、更為復(fù)雜的任務(wù)。
“該舉給公司帶來(lái)了極大的成本壓力。”54歲的黃仁勛說(shuō)。他估計(jì)，該名為CUDA(統(tǒng)一計(jì)算設(shè)備架構(gòu))的項(xiàng)目每年需要花費(fèi)5億美元，而當(dāng)時(shí)公司的總營(yíng)收規(guī)模在30億美元左右。英偉達(dá)稱，自CUDA項(xiàng)目成立以來(lái)，公司在將GPU轉(zhuǎn)變成更加通用的計(jì)算工具上的總支出接近100億美元。
正當(dāng)黃仁勛大舉押注CUDA之時(shí)，計(jì)算行業(yè)在發(fā)生廣泛的變化。英特爾當(dāng)初能夠在芯片市場(chǎng)占得統(tǒng)治地位，很大程度上是因?yàn)榘殡S摩爾定律而來(lái)的計(jì)算速度的提升。那些速度提升如今已經(jīng)放緩。
英偉達(dá)CEO黃仁勛
這種放緩促使芯片設(shè)計(jì)公司紛紛開始著手打造更加專業(yè)化的芯片，該類芯片可與英特爾處理器一同運(yùn)行，利用芯片電路的微型化提供更多的好處。英偉達(dá)擁有很大的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，它并沒(méi)有從頭做起，而是專注于改造原有的芯片。利用在CUDA項(xiàng)目中開發(fā)的芯片和軟件，該公司逐漸打造出一個(gè)廣受程序員和企業(yè)歡迎的技術(shù)平臺(tái)。
“他們被領(lǐng)導(dǎo)得很好。”去年卸任斯坦福大學(xué)校長(zhǎng)的計(jì)算機(jī)科學(xué)家約翰·亨尼西(John L. Hennessy)說(shuō)道。
如今，英偉達(dá)的芯片正在進(jìn)軍新的企業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。例如，德國(guó)商業(yè)軟件巨頭SAP在力推一種名為深度學(xué)習(xí)的人工智能技術(shù)，利用英偉達(dá)的GPU執(zhí)行諸如加速應(yīng)付賬款流程以及匹配簡(jiǎn)歷和空缺職位的任務(wù)。
SAP還展示了一款由英偉達(dá)芯片驅(qū)動(dòng)的軟件，該軟件可在籃球、足球等體育賽事直播期間識(shí)別企業(yè)logo，這樣廣告主就能夠它們的品牌在比賽期間的曝光度，也能夠采取行動(dòng)去進(jìn)行改進(jìn)。
“那在以往是無(wú)法做到的。”SAP首席創(chuàng)新官于爾根·穆勒(Juergen Mueller)指出。
這類應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了黃仁勛當(dāng)初的雄心。他出生于臺(tái)灣，曾在俄勒岡州立大學(xué)和斯坦福大學(xué)攻讀電氣工程，畢業(yè)以后供職過(guò)數(shù)家硅谷芯片廠商。他于1993年與克里斯·馬拉切斯基(Chris Malachowsky)和柯蒂斯·普雷艾姆(Curtis Priem)共同創(chuàng)立英偉達(dá)，最初他們致力于幫助PC提供可與專用視頻游戲主機(jī)相媲美的視覺(jué)效果。
馬拉切斯基稱，公司最初的產(chǎn)品是個(gè)敗筆，圖形處理器市場(chǎng)也引來(lái)了大批的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
不過(guò)，英偉達(dá)后來(lái)調(diào)整了它的產(chǎn)品和戰(zhàn)略，并逐漸與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手區(qū)分開來(lái)，成為用于游戲PC的GPU加速卡市場(chǎng)當(dāng)仁不讓的龍頭老大。
GPU形成三角形態(tài)來(lái)組成框架式的結(jié)構(gòu)，模擬物體，將色彩應(yīng)用到顯示屏上的像素。為此，很多簡(jiǎn)單的指令必須要并行執(zhí)行，正因?yàn)榇?，圖形芯片依靠數(shù)目眾多的微型處理器來(lái)進(jìn)化。英偉達(dá)5月發(fā)布的新圖形芯片Volta含有5000多個(gè)這樣的處理器;相比之下，英特爾新的高端服務(wù)器芯片只有28個(gè)體積較大的通用處理器核心。
GPU 被用于各種應(yīng)用領(lǐng)域
2004年，在將斯坦福大學(xué)博士生和公司實(shí)習(xí)生伊恩·布克(Ian Buck)招到麾下后，英偉達(dá)開始大舉展開它的CUDA項(xiàng)目。布克曾參與一項(xiàng)涉及簡(jiǎn)化利用GPU的眾多計(jì)算引擎過(guò)程的編程挑戰(zhàn)賽。英偉達(dá)不久以后便對(duì)它的芯片作出改動(dòng)，開發(fā)出軟件輔助工具，其中包括支持標(biāo)準(zhǔn)的編程語(yǔ)言，而非用于向圖形芯片發(fā)出指令的神秘工具。
該公司后來(lái)將CUDA整合到消費(fèi)級(jí)GPU和高端產(chǎn)品。布克指出，該決定至關(guān)重要，因?yàn)樗馕吨鴵碛泄P記本電腦或者臺(tái)式游戲PC的研究人員和學(xué)生可以在大學(xué)實(shí)驗(yàn)室和宿舍搗鼓軟件。英偉達(dá)還說(shuō)服多家高校提供它的新編程技術(shù)方面的課程。
在施工中的英偉達(dá)圣克拉拉新總部
程序員漸漸地將GPU用于氣候模擬、石油和天然氣發(fā)現(xiàn)等應(yīng)用領(lǐng)域。2012年，在加拿大研究人員開始將CUDA和GPU應(yīng)用于極大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(深度學(xué)習(xí)所需的多層級(jí)軟件)后，該技術(shù)進(jìn)入了新的發(fā)展階段。
那些系統(tǒng)被訓(xùn)練來(lái)執(zhí)行各種任務(wù)，比如通過(guò)暴露在數(shù)百萬(wàn)張圖像面前識(shí)別出一張面孔，而不是通過(guò)程序員制定的定義來(lái)識(shí)別。布克說(shuō)，在GPU崛起以前，訓(xùn)練這類系統(tǒng)可能要耗費(fèi)一整個(gè)學(xué)期。
在該新技術(shù)的幫助下，研究人員如今能夠在短短幾周、幾天甚至幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)就能完成訓(xùn)練過(guò)程。
“我無(wú)法想象沒(méi)有使用GPU的話，我們?nèi)绾文軌蛲瓿蛇@件事情。”斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)副教授西爾維奧·薩瓦雷斯(Silvio Savarese)指出。他還領(lǐng)導(dǎo)該大學(xué)的SAIL-Toyota人工智能研究中心。
AI爭(zhēng)奪戰(zhàn)
競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手們認(rèn)為，芯片廠商之間的AI爭(zhēng)奪戰(zhàn)才剛剛打響。
英特爾的標(biāo)準(zhǔn)芯片已經(jīng)被廣泛用于執(zhí)行AI任務(wù)，不過(guò)該公司還斥巨資收購(gòu)了多家公司，其中包括：可編程芯片廠商Altera;數(shù)家專注于深度學(xué)習(xí)和機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的初創(chuàng)公司;以色列汽車技術(shù)提供商Mobileye。
谷歌近期為曾幫助AlphaGo擊敗人類圍棋冠軍的自主研發(fā)AI芯片推出了第二個(gè)版本。該搜索巨頭聲稱，該芯片在一些應(yīng)用上相比GPU擁有巨大的優(yōu)勢(shì)。像Wave Computing這樣的創(chuàng)業(yè)公司也發(fā)出了類似的豪言壯語(yǔ)。
不過(guò)，要撼動(dòng)英偉達(dá)的地位并非易事。一方面，該公司有能力在芯片上投入比大多數(shù)AI競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手都要多的資金——據(jù)黃仁勛估計(jì)，英偉達(dá)在Volta上的投入達(dá)到了創(chuàng)行業(yè)記錄的30億美元——因?yàn)樗蓮娜蕴幱谠鲩L(zhǎng)的游戲市場(chǎng)獲得穩(wěn)定的收入流。
英偉達(dá)表示，目前有50多萬(wàn)名開發(fā)者在使用GPU。該公司預(yù)計(jì)，一旦它開始免費(fèi)提供一個(gè)可用于低端深度學(xué)習(xí)應(yīng)用(如燈泡和攝像頭)的開源芯片設(shè)計(jì)，其它的芯片廠商將會(huì)幫助進(jìn)一步擴(kuò)大它的開發(fā)者群體。那些低端應(yīng)用不在英偉達(dá)的目標(biāo)范圍之內(nèi)。
黃仁勛說(shuō)，“AI將會(huì)影響世界上的每一家公司。我們不會(huì)去解決它的所有應(yīng)用。”
