芯片破壁者（十九）：顯卡的戰(zhàn)國(guó)與帝國(guó)

原標(biāo)題：芯片破壁者（十九）：顯卡的戰(zhàn)國(guó)與帝國(guó)

一個(gè)月前，英偉達(dá)推出了全新的RTX 3090，引來(lái)大批游戲愛好者直呼天下第一，一時(shí)變成了理財(cái)神器和黃牛收割機(jī)。僅僅一個(gè)月后，AMD踩點(diǎn)發(fā)布了RX 6000，近乎所有媒體報(bào)道中都能看到“掀翻RTX 3090”的字樣——用戶們也準(zhǔn)時(shí)上演了又一輪口誅筆伐。

對(duì)于游戲愛好者來(lái)說(shuō)，N卡和A卡孰優(yōu)孰劣，是一個(gè)近似“甜豆?jié){還是咸豆?jié){？”“穿不穿秋褲？”的絕交問(wèn)題，問(wèn)出口就是血雨腥風(fēng)。

回顧整個(gè)顯卡產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史，這種從品牌到用戶間劍拔弩張的氣氛并非朝夕之功。幾十年來(lái)，顯卡可能無(wú)時(shí)無(wú)刻不處在“戰(zhàn)國(guó)”階段，但也確實(shí)一步步凝聚起了如英偉達(dá)這樣的商業(yè)與技術(shù)帝國(guó)。

作為CPU之后現(xiàn)代計(jì)算第二大重要的產(chǎn)業(yè)門類，顯卡代表的圖像與圖形計(jì)算也是信息革命的寵兒。而與CPU相比，顯卡的產(chǎn)業(yè)廝殺更有幾分江湖氣，陰謀陽(yáng)謀也更為細(xì)碎真實(shí)。

我們最熟悉的顯卡，是集成在PC與筆記本電腦中，與Windows相適配的獨(dú)立顯卡與集成顯卡。雖然圖形顯示硬件的出現(xiàn)早于Windows，但當(dāng)時(shí)類似部件的主要用途是顯示接口，而不是圖形計(jì)算。

我們常識(shí)意義中的顯卡，要到1991年才開始出現(xiàn)。當(dāng)時(shí)ATI等廠商瞄準(zhǔn)了Windows運(yùn)行內(nèi)存消耗大，可以負(fù)載重型圖像任務(wù)的特點(diǎn)，推出了專門的芯片來(lái)處理圖形計(jì)算，以此降低CPU的負(fù)擔(dān)。

當(dāng)這種搭配模式逐漸被行業(yè)公認(rèn)，伴隨著PC產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)，顯卡大亂斗也隨之開啟。

霸者之死

與CPU這種核心部件相比，顯卡有點(diǎn)類似內(nèi)存，是一個(gè)相對(duì)門檻較低，處于PC產(chǎn)業(yè)下游的門類，某種意義上來(lái)說(shuō)，如果不是IBM和微軟選擇了這種PC模式，是不是有必要專門搭載一個(gè)圖形計(jì)算芯片都可能是未知數(shù)。

但另一個(gè)角度看，顯卡在PC發(fā)展中單獨(dú)發(fā)展又是必然。隨著PC性能的不斷增強(qiáng)，以游戲?yàn)榇淼?D需求勢(shì)必崛起。尤其索尼、任天堂等日本游戲大廠已經(jīng)在游戲主機(jī)上做出了3D嘗試。“3D游戲+PC”堪稱勢(shì)不可擋。

這讓一些尚且弱小的公司，都可以憑借3D游戲的崛起收獲整個(gè)PC市場(chǎng)的紅利，這在90年代中期是一塊巨大蛋糕。而應(yīng)對(duì)這一趨勢(shì)需要更專業(yè)的技術(shù)，以及打通產(chǎn)業(yè)上下游的生態(tài)。這導(dǎo)致顯卡這個(gè)新領(lǐng)域開始了第一輪優(yōu)勝劣汰。

英偉達(dá)、ATI、Matrox、S3等一系列廠商都在這個(gè)階段高速發(fā)展，并且以“3D顯卡”作為自己主要的產(chǎn)品賣點(diǎn)。當(dāng)時(shí)的開發(fā)端口也是一片混亂，各自為政，產(chǎn)業(yè)缺乏有效整合。而結(jié)束第一輪混亂的，是至今仍為很多元老級(jí)以及偽元老玩家津津樂(lè)道的3D霸者——3dfx。

創(chuàng)立于1994年的3dfx，非常符合大眾對(duì)硅谷科技公司那種“流星一樣天才”的想象。他們?cè)?995年推出的Voodoo 2D+3D加速卡，真正定義了到底什么是3D。這款顯卡也一度占據(jù)PC市場(chǎng)份額的85%以上，極短時(shí)間內(nèi)讓3dfx成為顯卡產(chǎn)業(yè)中的第一家壟斷公司。

1996年，3dfx又乘勢(shì)推出了Voodoo 2，這款顯卡至今被很多人稱為人類歷史上最偉大的顯卡。它遙遙領(lǐng)先同行的品質(zhì)，不僅讓3dfx一時(shí)風(fēng)頭無(wú)兩，更催生出了《雷神之錘》《古墓麗影》《極品飛車》這些游戲大IP。

時(shí)至今日，很多硬件控都對(duì)坊間稱為“巫毒2”的那款顯卡念念不忘，有人還在研究它的性能，有人為它打造博物館。但不管我們?nèi)绾螒涯?，都無(wú)法改變3dfx幾年后就被收購(gòu)進(jìn)而宣告破產(chǎn)的命運(yùn)。

顯卡產(chǎn)業(yè)的第一位霸者，同時(shí)也成為最早退出歷史舞臺(tái)的那一位。這種西楚霸王的既視感背后，引發(fā)了二十年來(lái)無(wú)數(shù)討論，甚至滋養(yǎng)了大批陰謀論。但有一些3dfx的問(wèn)題是顯而易見的，比如他們十分不愿意推出廉價(jià)版本，只給用戶最好的同時(shí)也是最貴的。再加上3dfx寧死也不肯打廣告、埋頭研發(fā)不看對(duì)手、大獲成功之后管理層膨脹等等，一系列問(wèn)題的累計(jì)最終導(dǎo)致顯卡霸主黯然離場(chǎng)。

舉個(gè)例子，1996年的成功之后，3dfx到1999年才推出了voodoo3，而這空白的三年里，各路兵馬蜂擁而起，很快掌握了3D加速卡的核心技術(shù)。其中最搶眼的就是黃仁勛等人在1993年創(chuàng)立的英偉達(dá)。

英偉達(dá)推出的TNT系列顯卡，有主流的3D性能并且兼顧各個(gè)價(jià)位的市場(chǎng)需求，搭配豐富的市場(chǎng)推廣攻勢(shì)，比如TNT的廣告直接打出了“voodoo2殺手”這種字樣。來(lái)自競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的針對(duì)性圍毆，加上3dfx自身不為所動(dòng)的態(tài)度，最終導(dǎo)致“巫毒王朝”很快后繼乏力。

時(shí)間來(lái)到1999年，3dfx終于推出了voodoo3，以及其他一些并不成功的產(chǎn)品。而英偉達(dá)則推出了Geforce 256，這款產(chǎn)品定義了GPU這個(gè)專有名詞，很快獲得了OEM和整機(jī)廠商的青睞。從Geforce2?系列開始，英偉達(dá)眾多產(chǎn)品都大獲成功，攻陷了高端到低端的不同市場(chǎng)。

尤其需要注意的是英偉達(dá)自始至終與微軟保持了良好緊密的合作關(guān)系，比如把顯卡驅(qū)動(dòng)建立在微軟的DirectX基礎(chǔ)上，加入微軟的生態(tài)，并成為忠實(shí)一員。

今天，DirectX生態(tài)已經(jīng)成為Windows用戶的常識(shí)。但在當(dāng)時(shí)，3dfx是拒絕加入DirectX的，反而搞了一套自己的Glide接口。微軟的操作系統(tǒng)地盤上，豈容他人建立生態(tài)？這樣的市場(chǎng)格局下，消滅3dfx就成為了各方的共同利益。芯片戰(zhàn)爭(zhēng)中，封閉總是會(huì)被開放淘汰，核心就在于此。

2000年，3dfx宣布被英偉達(dá)收購(gòu)，新王高調(diào)宣示了自己在這個(gè)領(lǐng)域的霸權(quán)。兩年后，3dfx對(duì)外宣布破產(chǎn)，3D時(shí)代創(chuàng)造者的神話真如流星般劃落。

然而隨之而來(lái)的并不是壟斷，而是一場(chǎng)A與N的漫長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

N與A的角逐

今天，雖然英偉達(dá)已經(jīng)牢牢占據(jù)了顯卡市場(chǎng)的最大份額，但提起A卡和N卡的孰是孰非，玩家們還是堅(jiān)定的“道不同不相為謀”。其原因可能是在漫長(zhǎng)的交鋒中，ATI和英偉達(dá)都有一些產(chǎn)品和商業(yè)舉措確實(shí)能打動(dòng)人心，滿足不同需求。而玩家們加入哪個(gè)陣營(yíng)，往往是因?yàn)槟愕那啻合扔錾夏膹堬@卡。

如果說(shuō)，2000年以前的顯卡市場(chǎng)是群雄割據(jù)，草莽英雄；那么2000年3dfx被收購(gòu)，一眾顯卡廠商相繼退出之后，整個(gè)市場(chǎng)就來(lái)到了楚漢相爭(zhēng)，聯(lián)盟與部落對(duì)立的階段。ATI作為最早進(jìn)入顯卡市場(chǎng)的公司，憑借靈活的市場(chǎng)策略與準(zhǔn)確預(yù)判，一步步在大亂戰(zhàn)中生存下來(lái)，成為英偉達(dá)唯一的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

早在1985年，創(chuàng)立于加拿大的ATI就已經(jīng)進(jìn)入了圖形芯片領(lǐng)域，開始為OEM廠商生產(chǎn)顯示芯片。這之后，相對(duì)遠(yuǎn)離硅谷主戰(zhàn)場(chǎng)的ATI，雖然沒(méi)有引領(lǐng)什么行業(yè)突破，但每次也都緊隨行業(yè)步伐，發(fā)布可以分割市場(chǎng)份額的產(chǎn)品。這種緊隨且謹(jǐn)慎的策略，讓ATI來(lái)到了21世紀(jì)的顯卡之戰(zhàn)中。

2000年可謂顯卡產(chǎn)業(yè)的千禧巨變。拿不出新王牌的廠商，就會(huì)像3dfx一樣退場(chǎng)，但好在ATI完成了這次交卷。這個(gè)改變ATI命運(yùn)的產(chǎn)品是Radeon顯示核心。它具有一系列業(yè)界先進(jìn)的特性，并且首次支持DirectX 7.0。名字至今被保留下來(lái)的Radeon，讓ATI的旗艦級(jí)產(chǎn)品達(dá)到了行業(yè)頂級(jí)水準(zhǔn)，一舉建立了與英偉達(dá)楚漢分野的局面。

但在英偉達(dá)的硬核實(shí)力與商業(yè)謀略雙重打擊下，ATI的日子并沒(méi)有一帆風(fēng)順。芯片制造是一門平衡的藝術(shù)，過(guò)于強(qiáng)大的產(chǎn)品可能會(huì)帶來(lái)過(guò)大的投入，最后反而將自己逼上絕境。在此后的多年競(jìng)爭(zhēng)里，我們雖然可以看到英偉達(dá)的產(chǎn)品力異常驚人，一步步打到ATI倉(cāng)皇應(yīng)付。但ATI高企的開發(fā)成本與艱難的營(yíng)收能力才是拖累自身發(fā)展的關(guān)鍵。

2006年，與3dfx被收購(gòu)時(shí)的高調(diào)不同，ATI突然間傳出了將被收購(gòu)的消息，當(dāng)時(shí)大多數(shù)人都認(rèn)為是謠言無(wú)疑了?？墒堑搅?月，ATI突然宣布被AMD以54億美金收購(gòu)，顯卡界的紅色巨人突然倒塌。

而就在同一年，英偉達(dá)則推出了被稱為性能怪獸，放在今天也不太過(guò)時(shí)的GeForce 8800。一舉將雙雄爭(zhēng)霸變成了一家獨(dú)大。

好在N與A的角逐并沒(méi)有就此結(jié)束，被AMD收購(gòu)的ATI，整合了AMD的圖形計(jì)算部門與研發(fā)資源，重新變得兵強(qiáng)馬壯。英偉達(dá)與AMD的競(jìng)爭(zhēng)，成為顯卡界濤聲依舊的主旋律——最主要的是，A卡也還叫A卡。

歷數(shù)雙方十多年來(lái)幾十個(gè)回合的產(chǎn)品較量，可能會(huì)讓讀者看著眼暈。這其中，英偉達(dá)在一次次競(jìng)爭(zhēng)里傲立潮頭的商業(yè)方法，可能更值得關(guān)注芯片產(chǎn)業(yè)的朋友注意。

大亂斗的邏輯

如果說(shuō)，高門檻的CPU之戰(zhàn)，是大國(guó)攻殺的你來(lái)我往。講究的是時(shí)機(jī)、生態(tài)、技術(shù)底蘊(yùn)，那么顯卡的芯片之戰(zhàn)則更有武俠的味道，彼此玩兒的是快準(zhǔn)狠，甚至不惜動(dòng)上一些小心思。

而這種風(fēng)格的起源，可能就是英偉達(dá)的崛起之路。通觀英偉達(dá)在一次次競(jìng)爭(zhēng)中的勝出，可以發(fā)現(xiàn)獨(dú)特的商業(yè)策略在其中占據(jù)了很大成分。

比如追趕3dfx的關(guān)鍵時(shí)刻，英偉達(dá)就采取了多樣化定價(jià)、高強(qiáng)度廣告、踩點(diǎn)發(fā)布三大“技術(shù)外的方法”。這種模式下，英偉達(dá)的產(chǎn)品是直接與最終用戶建立期待和聯(lián)系的，它們既滿足不同用戶的購(gòu)買需求，又通過(guò)廣告與宣傳占領(lǐng)用戶心智，催生購(gòu)買欲望。要知道，作為OEM和PC配件的顯卡，本質(zhì)上是一個(gè)B端生意。但英偉達(dá)卻率先將牌打到了大眾消費(fèi)者那里，通過(guò)市場(chǎng)回饋確保自身商業(yè)利益得到滿足。再通過(guò)商業(yè)利益加大研發(fā)，以此建立良性閉環(huán)。

這三大方案，到后來(lái)愈演愈烈，逐步變成了英偉達(dá)的招牌與爭(zhēng)議。

比如多樣化定價(jià)，根據(jù)廠商需求推出顯卡型號(hào)的靈活市場(chǎng)策略，變成了后來(lái)英偉達(dá)的一大特色——無(wú)窮無(wú)盡的套娃式馬甲。每一款英偉達(dá)顯卡都有一大堆版本、型號(hào)與訂制化版本，一般地球人根本分不清。這樣做確實(shí)最大化滿足了市場(chǎng)需求，但也成為了英偉達(dá)為人詬病的問(wèn)題。

而踩點(diǎn)發(fā)布這件事，也被英偉達(dá)玩出了一定新高度。在主要競(jìng)爭(zhēng)期，英偉達(dá)可以每次都比對(duì)手提前不久發(fā)布產(chǎn)品，并且在發(fā)布會(huì)上高調(diào)對(duì)比競(jìng)品。當(dāng)這手絕活逐漸成為顯卡的“行規(guī)”，也就衍生出眾多爾虞我詐。比如2002年，ATI在發(fā)布了R200之后很快就發(fā)布了迭代的R300產(chǎn)品。行業(yè)普遍認(rèn)為這就是在用前代產(chǎn)品麻痹英偉達(dá)。當(dāng)英偉達(dá)以為一輪競(jìng)爭(zhēng)結(jié)束后，突然殺出來(lái)的新產(chǎn)品令人猝不及防，于是英偉達(dá)只能倉(cāng)促拿出FX系列迎戰(zhàn)，被評(píng)為英偉達(dá)最失敗的一代產(chǎn)品。

擁抱C端、狠踩對(duì)手，以及眼花繚亂的市場(chǎng)貼牌體系之外，英偉達(dá)另一個(gè)廣為傳頌的特點(diǎn)是“黃氏速度”。

我們知道，摩爾定律是18個(gè)月一更新，英特爾的CPU產(chǎn)品是兩年一更新。而唯獨(dú)在顯卡領(lǐng)域，黃仁勛提出了激進(jìn)而瘋狂的“半年更新，一年換代”。這當(dāng)然與英偉達(dá)的技術(shù)實(shí)力密不可分，同時(shí)也是基于英偉達(dá)的市場(chǎng)份額優(yōu)勢(shì)，把顯卡市場(chǎng)推上最瘋狂的競(jìng)爭(zhēng)模式里。在這樣的迭代速度下，英偉達(dá)可以保持循環(huán)，但競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手只能疲于奔命，進(jìn)入上牌桌就資本不足，下牌桌就被市場(chǎng)淘汰的殘酷境地。

一套精準(zhǔn)有效的“黃氏競(jìng)爭(zhēng)法”，讓英偉達(dá)保持不敗數(shù)十年。但依舊有一個(gè)困擾在其頭上的夢(mèng)魘，那就是顯卡的未來(lái)到底在哪？

通用GPU之夢(mèng)

如今的顯卡發(fā)布會(huì)雖然依舊熱鬧，但其實(shí)早已經(jīng)不是科技行業(yè)的焦點(diǎn)。游戲玩家和主播再水深火熱的爭(zhēng)吵，大部分吃瓜群眾還是關(guān)心雙十一心儀的手機(jī)降多少。如果你在夸夸群里曬一塊英偉達(dá)RTX 3080，大家更多是說(shuō)“真專業(yè)”，而不像曬一部曲面屏手機(jī)那樣被夸“真土豪”。換個(gè)角度想，如果你跟女生吃飯，期間大談特談?dòng)ミ_(dá)和AMD今年主要競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)在光追系統(tǒng)，那人家估計(jì)心里會(huì)嘀咕——“呵，宅男”。

這里沒(méi)有嘲諷廣大同宅中人的意思，只是想說(shuō)顯卡確實(shí)已經(jīng)處于科技牌桌的某個(gè)角落里。這里的一個(gè)重大問(wèn)題，是英偉達(dá)和AMD都沒(méi)有抓住2010年前后崛起的移動(dòng)風(fēng)潮，最終ARM、高通、蘋果幾家分割了移動(dòng)端的GPU模塊。雖然黃教主直到今天都在努力說(shuō)想為移動(dòng)端提供服務(wù)，但大勢(shì)已定，時(shí)代翻篇了。

游戲顯卡是一個(gè)核心市場(chǎng)，但也是一個(gè)天花板不高的市場(chǎng)。其實(shí)這個(gè)問(wèn)題英偉達(dá)也不是沒(méi)有預(yù)見，并且相比于AMD的固守“CPU+GPU”市場(chǎng)，英偉達(dá)也真的走出了一條新路：人工智能。

可能很多朋友都記得前兩年英偉達(dá)講AI的發(fā)布會(huì)，這邊黃仁勛侃侃而談，那邊股價(jià)一飛沖天。今天AI和物聯(lián)網(wǎng)依舊是英偉達(dá)非常重視的新戰(zhàn)略出口，而英偉達(dá)卡死這個(gè)機(jī)遇點(diǎn)，其實(shí)是燒冷灶、下閑棋的結(jié)果。

早在21世紀(jì)初，英偉達(dá)就對(duì)GPGPU，也就是GPU通用計(jì)算產(chǎn)生了濃厚的興趣。在計(jì)算的新時(shí)代，CPU代表的經(jīng)典計(jì)算正在一步步暴露范圍的有限性，而GPU在一些科學(xué)家與英偉達(dá)看來(lái)，顯然具有更廣闊的未來(lái)。

2006年，英偉達(dá)推出了Tesla架構(gòu)，這個(gè)架構(gòu)更適合進(jìn)行基于GPU的通用計(jì)算，并且隨后推出了相應(yīng)的編程環(huán)境。這步閑棋在當(dāng)時(shí)僅僅迎來(lái)了學(xué)術(shù)界的重視，但在幾年后卻意外獲得了爆發(fā)的機(jī)會(huì)。

2012年，辛頓等人證實(shí)了深度學(xué)習(xí)的產(chǎn)業(yè)有效性，開啟了第三次AI崛起的浪潮。而在進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，AI科學(xué)家們顯然不能用傳統(tǒng)的CPU來(lái)進(jìn)行。結(jié)果這種情況下，英偉達(dá)的GPU在新架構(gòu)加持下成為了唯一的選擇，并意外好用。

坊間也有傳聞?wù)f，是英偉達(dá)的科研人員閑著無(wú)聊時(shí)在GPU上跑AI發(fā)現(xiàn)了驚喜，繼而推薦給學(xué)界。無(wú)論怎樣，英偉達(dá)的GPU都成為了深度學(xué)習(xí)崛起中很多年里唯一的計(jì)算工具，直接卡死了云計(jì)算與數(shù)據(jù)中心的AI計(jì)算市場(chǎng)。

與AI類似，英偉達(dá)GPU另一個(gè)在近年的收獲是挖礦，礦機(jī)廠商和比特幣販子一度成為英偉達(dá)的核心買家。

這些實(shí)踐證明，GPU確實(shí)具備通向更廣闊世界的可能性。而AI的到來(lái)也給計(jì)算產(chǎn)業(yè)造成了全新變數(shù)。目前，用于訓(xùn)練的AI芯片除了英偉達(dá)外，還有谷歌的TPU與華為的昇騰系列。新的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局逐漸發(fā)展，產(chǎn)業(yè)變局一觸即發(fā)。

對(duì)于英偉達(dá)來(lái)說(shuō)，AI可以說(shuō)是一個(gè)天賜的機(jī)會(huì)，但能否徹底抓住這個(gè)機(jī)會(huì)，可能還需要其自身跳出舒適圈，進(jìn)行一系列適配AI的產(chǎn)業(yè)變化。我有很多朋友是AI開發(fā)者，他們普遍吐槽“天下苦N卡久矣”。對(duì)于用于AI計(jì)算的板卡、測(cè)試卡，英偉達(dá)的商業(yè)思路與顯卡一樣，也是層層授權(quán)，隨意貼牌，優(yōu)先供給大客戶。這導(dǎo)致開發(fā)者們很難買到合適的產(chǎn)業(yè)級(jí)GPU。

再向前看，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)芯片很可能是最適合英偉達(dá)的下一片天空。因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)與顯卡一樣，都具有產(chǎn)業(yè)節(jié)奏快、產(chǎn)品馬甲眾多、需求多樣化、門檻較低的特點(diǎn)。

昨日的顯卡之王，會(huì)是今天的AI之王嗎？又會(huì)是明日的物聯(lián)網(wǎng)之王嗎？且看歲月江湖老吧。

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