从显卡王者到AI新贵 英伟达凭什么赌赢了大趋势？

在最近的人工智能浪潮中，英伟达公司无疑是站在风口浪尖的一家公司，其风头之劲，甚至在最近压过了ChatGPT的东家微软。

而英伟达之所以能独领风骚，一个关键原因在于其广受人工智能领域追捧的芯片产品，即A100芯片及更高一代的H100芯片，目前这些高端芯片及相应的显卡已是一卡难求。

微软亚洲研究员的高级研究员张弋近期在播客节目中感叹，现在居然到了整个地球都拿不出足够的A100芯片的奇怪场景。一年前，几乎无人料到这一情形。

英伟达2020年推出的A100芯片现在是有价无市，而乘着ChatGPT爆红的H100更是被大公司疯狂抢购。这也让英伟达的业绩一路高歌，股价更是节节高升。

人工智能领域的初创公司Core Weave创始人兼首席执行官Brannin McBee不禁感叹：H100是地球上最稀缺的工程资源之一。这句表态足以让人窥得英伟达现在的盛景。

但世上芯片千千万，为何只有英伟达的芯片成为人工智能领域独一无二的玩家？而英伟达这一向来在显卡称霸的公司，又为何能在深度学习和人工智能领域打下这么大的一片江山？

微软的两次推进

1999年，初露头角的英伟达首次推出了GPU这一概念。在此之前，包括英特尔在内的CPU厂商都坚信图形处理是CPU的活，CPU干的事情越多越好，将图形工作独立到另一附属处理器上的想法十分鸡肋。

当时，图形应用领域中又以搞游戏的日本厂商话语权最重。日系主机的CPU很强，大部分开发工作都集中于CPU之上，因此GPU并没有得到多少市场空间。

转机在于，不服气的微软想要冲击属于日本厂商的行业领先地位，其开发出了Direct X这一标准化的API图形接口，此后大量的图形功能从CPU里面移植出来，转到GPU之上。加上微软另一产品Xbox的推出，其CPU、GPU各司其职的搭配，打破了行业内CPU芯片一家独大的局面。

而英伟达是当年硬件领域唯几跟着微软旗帜前进的公司，并在GPU这条道上一路走到黑。

此后，微软又推动了另一次变革，引入统一渲染技术，即让GPU将图形绘制的顶点计算和之后的渲染两个步骤进行合并。它和显卡领域另一知名公司ATI合作了GPU Xenos，成功应用了这一技术。

无心插柳

统一渲染只是图形应用上的一步，但却给英伟达带来了完全不同的发展路径，可以说是英伟达在后来GPU发展，甚至介入深度学习领域中的起点。

在看到统一渲染架构之后，英伟达果断的把自己从前的GPU架构推倒重来。其GPU流处理器被进行了细致的分组，变成一个个小型流处理器且能单独运行，解决了流处理器此前被绑定无法独立运行而被迫闲置的问题。

这奠定了英伟达后来革命性CUDA架构的出世。由于英伟达的流处理器是很独立且标准的单元，极易控制和调度，这让原本只能串行处理的任务可以被并行处理。这让编程难度大大降低。

与此同时，英伟达的竞争对手ATI却因为早期没有投入硬件架构变革，因为沿用过去的串行设计，沉没成本越来越高，让其革新变得越来越难且越来越贵，最后成功被英伟达挤出显卡市场。

此后，英伟达又在2017年引入了Tensor Core计算单元概念，其专门为深度学习而设计，支持更低精度的运算从而大幅节省了模型算力。

这一专用的加速单元很大程度上排挤了CUDA处理深度学习的空间，但也同时打了英伟达竞争对手一个措手不及，让AI专用芯片也不再吸引人。于是，英伟达GPU机缘巧合地成为AI领域最被认可的硬件。

赌赢趋势

2003年，”快速迭代，不断试错“的英伟达搞了一个不受欢迎的项目。其开发了一款Soc芯片，将基于ARM架构的CPU与自己的GPU集成在一起。

自Soc芯片之后，英伟达每隔几年都发布一些芯片。2015年，其推出了Tegra K1，使用Arm公版CPU和自己的开普勒架构GPU，但由于功耗和发热皆不尽人意，对大部分使用者来说很是折磨。

但业内人士却对这些挫折十分认可。一位投资人曾指出，英伟达在守住GPU基本盘的同时，不断在新的领域伸出触角，并让无数买它显卡的人陪它分摊成本。

他还称赞道，虽然英伟达的很多东西，如CUDA在一段时间内看不到落地的场景，但在试错过程中它建立起了完整的生态，并在一股新风向袭来的时候，成功站上了风口。

这也是英伟达GPU打败其他芯片，成功吃下AI红利的一个原因。一方面，GPU的通用性更佳，比专用芯片更适应变化；另一方面，英伟达拥有完整生态，让它的GPU成为当下最合适的那个选择。

事实上，当AI一瞬间爆发，行业内的企业无奈发现，GPU是简单高效运行生成式AI模型的最好选择，一个本用来玩游戏的GPU不太可能切换去跑AI程序，目前只有英伟达的GPU能够做到运行AI模型。

而英伟达的故事里还有一个小彩蛋。

2016年，英伟达发布了第一款深度学习的超级计算机DXG-1。令人称道的是，英伟达首席执行官黄仁勋当年仿佛能预知未来，将第一台DXG-1捐给了当时还是初创企业的OpenAI。

2022年，OpenAI带着横空出世的ChatGPT引爆了人工智能概念，也带动英伟达成为芯片领域中的香饽饽。这一段缘分不得不令人感慨，但又像是黄仁勋远见之下的善果。