会魔法的英伟达

前面我们聊过英特尔和AMD，今天我们就来聊聊另一个芯片巨头英伟达

提到英伟达，不管是游戏佬，还是科技大佬，都早已如雷贯耳。目前乘着AI的东风，英伟达更是如日中天，2024年年末，英伟达的股票市值已经成为了仅次于苹果的全球第二。

一、起步

说起英伟达的起步，我们绕不开一个美国公司创业史上经常出现的一个词--“车库”。这是一个很有趣的现象，美国很多的巨头企业，早期都起步于车库。包括，但不仅限于，迪尼斯、谷歌、苹果、亚马逊、惠普，还有我们正在聊到的英伟达。

1993年，英伟达建立之初，有三个创始人，黄仁勋、克里斯和柯蒂斯。目前能广泛被记住的，应该只有黄仁勋，这个英伟达的灵魂人物。很巧的是，跟AMD目前的灵魂人物苏姿丰一样，黄仁勋也是一位出生在中国台湾的美籍华人。

1995年，英伟达推出第1代产品NV1，却输得很惨。在当时，图形技术还没有统一的标准，NV1采用的技术是四边形技术，而微软却只支持三角形技术，兼容性就成了致命的问题。最终导致NV1的销售很惨淡。就算以现在的格局来看，也能预料到NV1的失败。不管是现在还是在1995年，微软在PC操作系统上的地位，都是绝对的霸主，如果跟微软的兼容性存在大问题，这产品想成功，太难太难了。

NV1失败后，英伟达几乎是陷入了绝境，资金即将耗尽，如果没有新的资金注入，英伟达随时可能面临破产。而此时，拯救英伟达的，是当年很厉害的一家游戏公司，世嘉。可惜的是，世嘉并没有等到英伟达后来的强大，而是早早退出了。英伟达痛定思痛后，决定全身心投入对微软DirectX的全面兼容。正是这一策略拯救了英伟达，并且让英伟达在后来的发展过程中，一路高歌猛进。在1997年，英伟达推出了Riva128，一炮而红，得到了众多微软下厂商的支持。英伟达也靠着Riva系列慢慢站稳了脚跟。

二、最强魔法CUDA

英伟达在游戏领域站稳脚跟以后，黄仁勋祭出了英伟达的最强魔法：CUDA。很多人以为英伟达之所以能在图形和AI芯片领域成为霸主，是因为硬件很强悍。我却不这么认为，我觉得英伟达能有现在的成就和地位，最主要的原因，就是因为有着最强魔法CUDA。

要说清楚什么是CUDA之前，我们先来聊聊GPU和CPU的区别。CPU也叫中央处理器，是电脑的核心部件，最擅长的是逻辑运算。GPU在电脑上，也叫显卡，主要是负责图像输出，最擅长的是并行运算。单看核心数量我们就能明白个大概。我们常听到4核、8核、16核的CPU。其实也就是说个人消费领域的CPU，核心数量能上两位数，已经非常强悍了。就算是服务级CPU，到目前为止，最强的也不过是100多个核心。但英伟达H100的GPU，却有14952个CUDA核心。在两者的区别上，有一个非常形象的比喻。CPU就象一个数学教授，有很强的处理复杂的逻辑问题的能力。而GPU就象是一所小学，里面有几千个小学生。如果去计算复杂的逻辑问题，别说几千个小学生，就算是几万个，也比不上一个数学教授。但是，如果需要计算的是成千上万个简单的加减法，一个数学教授，无论如何也没有几千小学生同时计算的速度快。

那么CUDA到底是什么呢？简单点说，就是并行计算的编程模型，可以让用户很方便的调用GPU核心进行分发计算任务，进行并行运算和汇总运算结果，充分利用GPU并行运算的优势。但是在CUDA推出的2006年，CUDA很少有典型的应用场景。因为当时对于GPU运算的认知，基本都只停留在图形运算上。就算是现在，可能也会有人觉得，显卡就只是用来玩游戏的，只是用来负责输出更好的游戏画面。这里不得不说黄仁勋在决策上的前瞻性太强了。在股东强烈反对，市场反应不佳，研发投入巨大的情况下，坚持不懈地宣传、科普、研发，硬生生地打造出了CUDA生态。也正是因为在CUDA上的坚持，才让英伟达在如今AI大爆发的时候，坐上了AI芯片霸主的地位。

说到这，有个关于DeePSeeK的问题，可以聊聊。DeepSeek的强大，毋庸置疑，硬是用算法抹平算力上的差距，单单是这一点，就非常非常厉害。不过，有一种说法是，DeepSeek打破了CUDA生态。很遗憾的是，据我了解，并没有。DeepSeek为了对计算能力进行更精细的优化，使用了PTX指令集。于是有人以为PTX是独立于CUDA之外的。其实并不是，PTX只是CUDA生态中，更底层的语言，也是CUDA生态的一部分。只不过在性能优化上，PTX能实现更精细的控制，也就有着更强的性能优化的能力。也就是说，DeepSeek是在CUDA的基础上达成了非常强悍的性能优化和算法优化，并以此大大降低了算力上的需求。但要说打破CUDA生态，目前并没有。