GPU程式設計(零):老黃和他的核彈們

Sorrower發表於2018-10-25
GPU程式設計

目錄

  • 前言
  • GeForce RTX 20釋出會
  • NVIDIA與老黃
  • 發家史
  • 最後

前言

這次要開始GPU程式設計系列, 其實主要是CUDA程式設計. 對深度學習或者平行計算感興趣的小夥伴可以關注下這個系列哦~

GeForce RTX 20釋出會

油管GeForce RTX 20釋出會

GeForce RTX 20釋出會

2018年8月21日0點, NVIDIA在德國科隆舉辦了為期兩個多小時的新顯示卡釋出會, 黃仁勳在會上總結了NVIDIA在圖形產業上的成果和歷史, 並且釋出了新一代基於圖靈架構的顯示卡: GeForce RTX 2080Ti、GeForce RTX 2080和GeForce RTX 2070. 代號TU10x, 是第一款使用即時光線跟蹤功能, 模擬光線反射, 同時核心原是為深度學習而設計.

GeForce RTX 20釋出會

NVIDIA與老黃

NVIDIA創立於1993年1月, 是一家以設計和銷售圖形處理器為主的無廠半導體公司. NVIDIA亦會設計遊戲機核心, 例如Xbox和PlayStation. NVIDIA最出名的產品線是為個人與遊戲玩家所設計的GeForce系列, 為專業CGI工作站而設計的Quadro系列, 以及為伺服器和高效運算而設計的Tesla系列, 雖然起家於PC計算機的顯示卡業務, 英偉達也曾涉及行動晶片Tegra的設計, 但智慧機市場對此響應不大, 不過近年卻利用這些研發經驗, 目前朝向人工智慧和機器視覺的市場發展, 也是圖形處理器上重要的開發工具CUDA的發明者. 不過NVIDIA的發展過程也是非議不斷, 批評多集中於濫用排他性商業合作、不正當營銷方式、對業界開放標準和自由軟體運動的拒斥等.
NVIDIA的總部設在美國加利福尼亞州的聖克拉拉位於矽谷的中心位置.

黃仁勳、克里斯·馬拉科夫斯基和卡蒂斯·普里姆於1993年4月美國加州創辦了NVIDIA(隨後成為德拉威州企業). NVIDIA保持低調到1997－1998年, 當時它釋出了RIVA個人計算機繪圖處理器產品線. 並於1999年1月在納斯達克掛牌上市; 同年5月, 售出第一千萬個繪圖處理器. 於2000年收購了一代王者3dfx的智慧財產權. 3dfx是1990年代中期其中一間最大的圖形處理器廠商. NVIDIA與許多OEM廠商, 和一些組織建立起密切關係, 最知名的包括臺積電. 2002年2月, NVIDIA售出第一億個繪圖處理器.

老黃和他的核彈們

目前NVIDIA和AMD供應了市場上大部分獨立顯示卡. NVIDIA最著名的GeForce繪圖處理器產品線於1999年首次亮相. 現在GeForce產品線已經擴充套件至桌上型和膝上型電腦. 移動裝置方面, NVIDIA擁有Tegra產品線. 它能提供高效能, 同時保持低電源消耗. 此類產品通常用於無線通訊裝置.

發家史

但是老黃的創業路走得還是比較艱辛的.

  • 1993年4月, 從積體電路生產商LSI Logic出來的老黃, 聯合Sun公司兩位年輕工程師克里斯·馬拉科夫斯基和卡蒂斯·普里姆共同創立了NVIDIA, 他們的初衷是研發一種專用晶片, 用來加快電子遊戲中3D影像的渲染速度, 帶來更逼真的顯示效果.
    兩年之後, 推出了第一款產品, 首款面向遊戲主機的多媒體加速器–NV1, 這款加速器集圖形處理、音效卡及遊戲操作杆等功能於一體, 一經發布便吸引了當時最大遊戲製造商世嘉的目光. 世嘉決定在其第六代家用遊戲機“土星”和個人電腦上採用NV1.

但是同年, 微軟推出了Windows 95, 圖形晶片主流市場從遊戲主機轉向PC, 同時還發布了Direct3D標準. 英偉達採用的是二次方程紋理貼圖作為立體圖形實現方式, 無法相容行業通用標準, 因此市場銷量快速下降.
兩年後, NVIDIA釋出了兩款失敗的產品後, CEO黃仁勳領悟到公司要繼續生存, 就必須作出改變. 他僱傭了David Kirk, 作為首席科學家. David Kirk原本是屬於軟體開發商Crystal Dynamics, 一間提供優良視覺質量的公司. 他基於對著色的熟悉, 將NVIDIA的3D硬體經驗合併起來, 使NVIDIA得以翻身. NVIDIA陸續推出RIVA128、RIVA128ZX、RIVATNT等圖形處理器. 這些新產品不僅支援微軟Direct3D和OpenGL標準, 在能效上也超越了競爭對手3Dfx的Voodoo和ATI的Rage Pro, 加上價格低廉, 逐漸獲得了整機廠的青睞. 1999年1月, 在納斯達克掛牌上市. 同年8月,英偉達推出第一款以GeForce命名的顯示核心–GeForce 256, 並首次提出GPU概念. 次年底, 英偉達以7000萬美元現金、100萬股公司股票, 將3Dfx收入囊中, 正式成為行業老大.

  • 到這裡, 老黃眼看就要一統江湖了. 好景不長, 還是和微軟相關.
    眾所周知, 微軟花了一大筆錢進軍遊戲主機行業. 2000年, 微軟請英偉達研發Xbox圖形晶片、SoundStorm聲音晶片以及主機板解決方案. 但是微軟時限只有一年, Xbox釋出前兩個月才開始生產. 最終, 微軟被迫推遲首發, 錯過先機, 敗給了索尼PS2. 微軟失了先機, 後來英偉達又出了品控問題. 微軟便把訂單交給了英偉達的競爭對手ATI(後被AMD收購). 這次合作失敗讓NVIDIA付出了慘痛代價, 不僅2003年營收減少, 還錯過了微軟DirectX 9規格確立的重要訊息, 直接導致當年推出的GeForce FX由於相容性問題敗給ATI的Radeon 9700. 這和第一次NV1的折戟非常相似. 更不幸的是, GeForce FX還存在執行溫度過高的問題, 引發多次自燃事故, 黃仁勳一度被遊戲玩家調侃為”兩彈元勳”. 除了巨硬, 英特爾也開始扶持ATI. NVIDIA為了實現突圍, 一方面主動去找微軟和解, 爭取再次合作; 另一方面失去Xbox訂單, 努力拿下了索尼PS3訂單. 此外, 繼續推出高效能晶片壓倒ATI, 同時還和英特爾達成了專利交叉許可協議. 可以說很臥薪嚐膽了.
  • 眼看要一統江湖的老黃就這樣被微軟和英特爾打壓得說不出話來. 所以就算是在矽谷, 創業也是很艱難的.
    2007年, 英偉達首席科學家David Kirk說服了老黃, 投入大量資源研發出了能夠讓GPU變得通用化的CUDA(Compute Unified Device Architecture)技術, 就是如今GPU程式設計的核心, 並讓每一顆英偉達GPU都支援CUDA. 這一瘋狂舉動成本巨大. 由於必須在硬體產品設計中增加相關CUDA邏輯電路, 使得晶片面積增大、散熱增加、成本上升、故障率增高; 同時, 還要保證每款產品的軟體驅動都支援CUDA, 這簡直是不給NVIDIA的程式猿活路. 2008年, AMD收購NVIDIA老對手ATI, 形成了CPU整合GPU的新解決方案.

Intel也終止了與英偉達的合作, 在自家晶片組中整合了3D圖形加速器.
2012年, 深度神經網路技術在通用GPU的支援下實現重大突破, 包括計算機視覺、語音識別、自然語言處理, 以及各個領域的人工智慧技術都得到了快速發展的條件. 英偉達的資料中心業務也蒸蒸日上, 為大大小小的公司提供強大計算力支援.
在2016年10月20日任天堂釋出了Switch, 用的是英偉達定製的Tegra X1系統晶片.

Switch

最後

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