全球可编程图形处理技术领袖NVIDIA(Nasdaq:NVDA)正在走向新征程。
3年前,随着AMD收购ATI案落定,全球计算机图形硬件行业的战争结果已经明晰:作为唯一的独立图形硬件厂商幸存者,NVIDIA正式奠基为该领域的皇帝。
GPU功能已越来越强大,计算上甚至已经超过通用CPU,如此强大的芯片如果只是作为显卡过于浪费;而对企业运作状态良好、在市场份额上占有绝对优势的NVIDIA来说,目前非常重要的是──为GPU寻找到一个面向未来的更广泛的用途和空间,否则即便是其单GPU霸主GTX280也只能靠降价来增加市场份额。
这也正是NVIDIA推出并大力推广CUDA的真正目的。
Walsh透露,今年是CUDA至关重要的一年,因为随全球推广的加速,软件开发方面正有越来越多客户针对CUDA平台发展各种应用,这也意味着,CUDA的引入,的确正将NVIDIA带入新商业空间——越来越多NVIDIA的GPU正在人类生命科学、石油、医疗、卫星等多个高性能计算领域发挥作用。
“GPU”缔造者的下一步
目前,NVIDIA员工约为5400人左右,CUDA虽未设立单独的部门,但涉及该业务的员工已超过公司总人数的1/5。
NVIDIA是全球最早提出“GPU”概念的公司。
GPU由NVIDIA在1999年推出,是相对于CPU的一个概念。由于现代计算机中(尤其是家用系统、游戏发烧友)图形处理器变得越来越重要,计算机行业开始需要一个专门的图形核心处理器。
1995年,在一些风投表示再作一个VGA Adaptor公司意义不大的情况下,NVIDIA坚持推出了第一款显卡产品NV1。
这款产品在3D图形娱乐行业开始之初即表现了不拘传统的风格,并相当有野心想成为全方位PC平台娱乐霸主,不过,由于性能上不具备比竞争对手太多的优势,且还欲自立标准摒弃业内通用的三角形描绘3D建模而转用四边形,与OpenGL及D3D均不兼容,NV1销量不是很好,NVIDIA也为此处境艰难,一度运营资金仅能维持30天运转。
1996年时,因NV1同时集成声卡功能,日本世嘉给了NVIDIA一个订单,希望后者能为其设计一个类似芯片,虽然后来世嘉意识到该计划不可行中途取消了订单,但钱还是照付了。
然而此时,全球PC图形硬件市场也已是战国时代,以研发芯片为主的厂商包括有ATI、3dfx、3Dlabs、Rendition、S3、CirrusLogic、Trident等,新贵3dfx甚至已抓住机遇成为PC3D娱乐的新领袖,于1995年发布第一个产品Voodoo,并赢得广泛欢迎。
硅谷的商业环境相对单纯,科技公司的胜负与否很大程度取决于技术实力。1997年底,AGP作为PC平台显卡接口出现在主板上,专为应付对宽带需求越来越高的3D加速卡,这项技术变革成为了危机中NVIDIA实现快速上升的一个通道。
1998年,NVIDIA推出芯片代号为NV3的AGP 3D加速卡。
之后,NVIDIA的RivaTNT、RivaTNT2及后续的各个高频版本成功拿下系列3D性能王冠,在多个领域打垮Voodoo3及ATI的Rage128;当NV10于1999年8月推出时,NVIDIA推出了“GPU”概念。
构建游戏画面渲染的模型是三角形。一般而言,渲染分两步走,第一步是决定三角形的顶点位置和颜色,这部分工作,以前都在CPU上进行;第二步,才是在显示芯片上决定三角形内部的所有点和颜色。
而NVIDIA的第一个GPU——“NV10”(即GeForce256)已能把三角形顶点的渲染从CPU中解放,改由显示芯片做。
也正是从此时起,NVIDIA在技术上开始酝酿多年后对传统CPU老大英特尔的威胁。
CUDA影响产业格局
每个公司的“前世”,都可能影响“今生”的一些重要战略。
如NVIDIA第一个产品NV1欲自立标准的过于激进,影响了其上世纪90年代底改为支持微软标准的重要决策。其时,大部分GPU厂商都在使用OpenGL或自己的标准,而软件垄断者微软刚刚开始针对2D和3D推出标准──“DirectX”。
NVIDIA最终选择支持微软,并在此后被证明是一个正确决策,但客观地说,这也为NVIDIA作为技术先锋形象在本世纪初的严重受挫埋下了伏笔。
2000年,微软第一代XBOX开始采用NVIDIA芯片。很多人知道NVIDIA的NV30是个有名的失败产品,但很少人知悉背后的更多内幕──据记者在硅谷的了解,除当时NVIDIA几乎一半GPU工程师被派去做XBOX芯片外,另一原因即是微软与NVIDIA关于XBOX芯片的价格争议。
当微软与NVIDIA签下几年的协议时,并未考虑到硬件成本正飞速下降,所以协议为一次性价格。之后,微软希望修改协议,但遭到NVIDIA拒绝。双方最终对簿公堂,关系也由此破坏。
因此,当微软发布“DirectX9.0”时,NVIDIA未能像其它竞争对手一样参与其标准的规范制定,NV30的一些设计特性也由此未能在DX9上得到很好发挥。但经历种种磨难和考验后,已更为成熟、老道的NVIDIA现在终于开始强势地在一个新领域推出自己标准——CUDA是人类GPU并行计算和高性能计算领域的第一个开发环境标准。
截至现在,CUDA已推出2.0版本,除已支持C和Fortran编程语言外,还将支持微软在Windows7中将集成的DirectXCompute,及下一代苹果MacOS操作系统(代号Leopard)内部集成的OpenCL;而“AMD+ATI”则还只是计划在未来的GPU内部加入对OpenCL和DirectXCompute的支持,目前,尚无任何具体的竞争产品。
不过,不容忽视的一个问题是,在IT发展史上,独家推出的规范能延续的其实并不多见,而CUDA仍只是一个仅基于NVIDIA自身GPU的技术架构,其它厂商如果要用,必须经过授权。
此外,CUDA还可以用到CPU上。也就是说,能让在CUDA下为GPU加速编译的程序在CPU上运行。
业界认为,CUDA是NVIDIA开始向英特尔叫板的标志,但没人能准确预知此后CPU和GPU行业会如何调整变化,目前已可以显性看到的是,在NVIDIA和ATI的步步紧逼下,英特尔也将在明年上半年推出GPU产品Larrabe,拟全面支持DirectX、OpenGL等现有API。
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