挖礦、煉丹,顯卡如何成為科技青年手裡的「電子茅臺」。

比特幣大火時用來挖礦,人工智能狂飆時用來「煉丹」,一直作為硬件圈子裡硬通貨的顯卡,現在已經成為了科技青年手裡的「電子茅臺」。

茅臺可以在高興時小酌,也可以在想到悲傷處狂飲。

顯卡不僅是遊戲玩家、圖形設計師、視頻剪輯師們的加速核心,也是人工智能、元宇宙、虛擬貨幣等熱門科技背後的算力支撐。

總之,就像無茅臺不能彰顯身份,不用上高端顯卡,也很難稱得上是科技浪潮上的狂飆青年。

顯卡這個「電子茅臺」,因其稀缺性、投資性和廣泛性,成為了科技圈子裡的硬通貨。

就像女人對包的癡迷,如今的科技猛男們,沒有一款高端顯卡,已經沒臉和兄弟們暢快「開黑」了。

然而,顯卡這個東西,在芯片的發展歷史裡,很長一段時間裡隻是配角。

從不幹正事到非它不可

如果回顧從1981年IMB發佈史上第一塊支持彩色顯示的顯卡算起,到現在顯卡發展的42年歷史,會發現顯卡早期發展就是一段不幹正事到專幹正事的歷史。

如今市面上的顯卡,基本上隻有兩種,也就是大眾熟知的A卡和N卡,也即指代AMD《超威》和NVIDIA《英偉達》這兩大巨頭推出的顯卡。

AMD雖然成立於1969年,但是在顯卡行業算是半路出家,直到2006年收購ATI才算正式進入了顯卡行業。

英偉達成立的時間雖然要晚得多,直到1993年才誕生,但是其生來就是要在顯卡行業有一番作為。

這一年,剛從斯坦福大學畢業兩年的黃仁勛,和卡蒂斯·普裡姆、克裡斯·馬拉科夫斯基聯合創辦了英偉達公司。

雖然才畢業兩年,但是當時的黃仁勛已有在AMD和LSI Logic有過多年擔任芯片工程師的經驗,其他兩位聯合創始人普裡姆和馬拉科夫斯基都曾供職於太陽微系統公司,分別擔任首席技術官和硬件工程副總裁。

可以說,三人都屬於是行業老鳥。

當時他們創業準備做什麼呢?

不是今天大家看到的人工智能計算芯片、雲計算芯片等英偉達主營業務,而是研發了一款用於加快遊戲中3D圖像渲染速度的專用芯片,以帶來更逼真的顯示效果。

換句話來說,當時英偉達創立做顯卡,主要就是為了一個「玩」字。

這也比較符合老黃的性格。

不同於科技界慣常於模仿喬佈斯的「黑上衣+藍色牛仔褲」裝扮,老黃萬年不變的「黑皮衣」,自成風格,在科技極客的感覺上,增加了不少江湖氣息。

此外,身上弄個紋身、穿板鞋也呈現了老黃貼近「科技潮男」的性格。

挖礦、煉丹,顯卡如何成為科技青年手裡的「電子茅臺」。

實際上,不僅老黃和他創立的英偉達如此,顯卡發展的早期,其實主要應用領域就是遊戲。

比如說1995年,後來被英偉達收購的3dfx,推出的Voodoo《巫毒》,就是為了3D遊戲顯示。

當年喬佈斯在雅達利打工,領導交給他做的芯片,就是遊戲電路板。

甚至說貝爾實驗室的Ken Thompson,為了能夠繼續玩遊戲《Space Travel》《星際旅行》,不惜為此開發了一套操作系統Unix。

Unix對於如今的科技世界有多重要?一句話總結就是:它衍生或影響了Linux、MacOS、iOS和Android,換句話說如今除了Windows之外,所有被大面積使用的操作系統,都得叫Unix一聲「祖師爺」。

如果說科技世界由一群極客構建,而極客最大的特點是就是為了玩,可以樂此不疲。

顯卡的發展也是這樣。

按照當初「玩遊戲的孩子沒前途」的父母式設定,按理說顯卡這種專門開發來玩遊戲的產業,也沒啥未來。

但誰也想不到,當初就是開發出來讓玩遊戲更有沉浸感,更有畫面感的顯卡,如今會成為支撐雲計算、人工智能、元宇宙等前沿科技發展的基礎設施。

不過,在這一切之前,顯卡能夠發揮如此大的功用,還得感謝英偉達發明了「GPU」。

沒有英偉達就沒有GPU,沒有GPU就沒有如今顯卡的輝煌。

用英偉達的歷史就等於GPU的歷史來形容這項發明的重要性,一點也不為過。

1999年,英偉達發佈了註定要在顯卡發展歷史上留名的GeForce 256。

在這塊芯片設計中,英偉達首次提出了「GPU」這個概念。

這也是如今英偉達GeForce產品線的首款產品。

要了解GeForce 256為什麼偉大,絕不可僅僅認為它隻是提出了一個概念這麼簡單。

GeForce 256真正改變行業的地方在於,它將原本需要依賴CPU處理的3D計算,完全轉移到了顯卡上進行。

GeForce 256之所以能夠做到這點,主要是因為它將原來需要由CPU或另一個獨立處理器處理的T&L,整合到了GPU中,這就使得GPU可以接管大量原本由CPU進行的計算。

當時的T&L最大的功能,就是讓顯示的光源可以處理角度和陰影等問題,使得畫面更加真實、生動,所以主要還是為了讓遊戲黨們玩到更逼真的畫面效果。

還是為了「娛樂效果」,不過這時候顯卡已經顯示出在視頻處理上的威力。

最早的顯卡叫顯示適配器,顧名思義就是為了顯示效果。

當年ATI推出的史上第一代顯卡VGA Card,就隻有輸出圖像功能。

但到第三代Video Card時,就已經具備了視頻輔助解碼功能。

歷經了黑白、彩色、2D、視頻,再到3D這些發展階段後,1996年3dfx推出Voodoo系列,進一步打開了大眾對於顯卡這個「配角」的認知。

但直到1999年,英偉達發佈第五代顯卡——GeForce 256,這一首次使用GPU概念的產品,顯卡這個物種才開始被大眾和業界重視,使得其才開始得以在芯片家族裡,被放到和CPU一樣重要的地位。

不過,對於顯卡的應用來說,有了GPU隻是它萬裡長征的第一步。

未來世界的算力基礎

顯卡能夠跳脫遊戲和視頻應用之外,主要是由於2006年,英偉達推出的CUDA,使得GPU開始在通用計算領域發揮作用。

CUDA是英偉達開發的一種並行計算平臺和編程模型,用於在圖形處理器上進行通用計算。

CUDA有多重要呢?它可以使用C、C++、Fortran、Python 和MATLAB 等流行語言進行編程,並通過一些基本關鍵字的擴展來表達並行性。

在使用 CUDA 時,開發人員可以將應用程序的順序部分運行在CPU上,而將計算密集型部分運行在數千個GPU核心上。

更重要的是,英偉達的CUDA 工具包還貼心地提供了開發GPU加速應用程序所需的一切,包括GPU加速庫、編譯器、開發工具和CUDA運行時。

CUDA 可以加速各種領域的應用程序,從圖像處理到深度學習、數值分析和計算科學等。

你可以這麼理解,CUDA在通用計算領域的意義,不亞於蘋果iOS和谷歌Android在智能手機的意義。

這使得整個GPU的應用生態一下子被無限誇張。

然後任誰也沒想到,2022年11月30日,人工智能實驗室OpenAI僅僅花了幾個時間,利用其GPT技術打造的人工智能對話應用ChatGPT,會如此爆火。

就像多米諾牌一樣,ChatGPT推出隻有半年不到的時間,但它註定會影響未來人工智能,甚至整個人類的歷史走向。

不少人對其兩個月狂吸1億用戶的增長速度而驚嘆,但是更多人卻驚訝於如今的人工智能技術已經發展到了如此恐怖的程度。

相比於以往大眾接觸的Siri、小愛同學等「呆板、單一型」人工智能來說,ChatGPT顯得無所不知,又無所不會。

以往普通人類對於人工智能的態度隻是尋樂子般調戲、逗樂,但是在ChatGPT出來後,使用者大驚,這東西可以作詩、寫文章、編程、出策劃,啥都能幹,而且幹得也很快。

所以,這要讓老板知道這個東西,以後還能不能保住工作都難說了。

不僅僅是普通人,世界首富馬斯克、蘋果聯合創始人沃茲尼克等一百多名業界大佬,不惜聯名上書,呼籲停止開發比GPT-4更強大的AI,似乎站在高出的這些科技大佬,已經看到了未來的可怕景象。

但是,馬斯克們顯然沒能找到問題的根源所在。

人工智能技術主要由數據、算法和算力三者組成。

由於數據和算法大都開源,所以這兩者往往容易解決,但算力這東西就是非常稀缺的資源。

實際上,如今ChatGPT停止註冊、GPT-4每3小時才能進行25次對話,就是因為算力限制。

據英偉達透露,GPT-3需要 512 顆 V100 顯卡訓練 7 個月,或者1024顆 A100 芯片訓練一個月。

而更大參數模型的GPT-4,明顯要得更多。

而美國為了遏制中國人工智能技術的發展,不是讓美國企業關閉禁止中國爬取數據,也不是扼殺開源的算法,而是將英偉達的高性能顯卡A100、H100等列入出口管制范圍,不讓中國企業用。

所以,馬斯克們與其呼籲人工智能研發企業暫停研發,還不如直接給黃仁勛寫信,讓英偉達停止開發性能更強的顯卡。

從這個角度來看,如果說人工智能是未來世界本身,那麼顯卡是未來世界的算力基礎。

不僅人工智能,最近幾年爆火的比特幣、Web3、元宇宙和自動駕駛,哪一個的算力基礎不是建構在顯卡之上?

所以,現在已經很難說未來的世界裡,CPU究竟還能不能和GPU一樣有著相同的應用地位。

對此,英偉達創始人黃仁勛無比相信圖形計算的優越性,他說:「15年來,我講的都是同一個故事。

我幾乎都不用修改我的PPT。

小結

從原來隻是CPU的不起眼的助手,隻能在遊戲的狹小天地裡應用,到現在和CPU平起平坐,成為人工智能、元宇宙、自動駕駛等未來科技的算力基石,顯卡的應用范圍可以說突破了新紀元。

未來,當以上的未來科技成為我們日常生活中的一部分時,顯卡的發展又會怎麼樣呢?