芯片破壁者（十九）：顯卡的戰(zhàn)國與帝國

原標(biāo)題：芯片破壁者（十九）：顯卡的戰(zhàn)國與帝國

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

對于游戲愛好者來說，N卡和A卡孰優(yōu)孰劣，是一個近似“甜豆?jié){還是咸豆?jié){？”“穿不穿秋褲？”的絕交問題，問出口就是血雨腥風(fēng)。

回顧整個顯卡產(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，顯卡可能無時無刻不處在“戰(zhàn)國”階段，但也確實一步步凝聚起了如英偉達(dá)這樣的商業(yè)與技術(shù)帝國。

作為CPU之后現(xiàn)代計算第二大重要的產(chǎn)業(yè)門類，顯卡代表的圖像與圖形計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，陰謀陽謀也更為細(xì)碎真實。

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)時類似部件的主要用途是顯示接口，而不是圖形計算。

我們常識意義中的顯卡，要到1991年才開始出現(xiàn)。當(dāng)時ATI等廠商瞄準(zhǔn)了Windows運行內(nèi)存消耗大，可以負(fù)載重型圖像任務(wù)的特點，推出了專門的芯片來處理圖形計算，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，顯卡有點類似內(nèi)存，是一個相對門檻較低，處于PC產(chǎn)業(yè)下游的門類，某種意義上來說，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圖形計算芯片都可能是未知數(shù)。

但另一個角度看，顯卡在PC發(fā)展中單獨發(fā)展又是必然。隨著PC性能的不斷增強，以游戲為代表的3D需求勢必崛起。尤其索尼、任天堂等日本游戲大廠已經(jīng)在游戲主機上做出了3D嘗試?！?D游戲+PC”堪稱勢不可擋。

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PC市場的紅利，這在90年代中期是一塊巨大蛋糕。而應(yīng)對這一趨勢需要更專業(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。當(dāng)時的開發(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以及偽元老玩家津津樂道的3D霸者——3dfx。

創(chuàng)立于1994年的3dfx，非常符合大眾對硅谷科技公司那種“流星一樣天才”的想象。他們在1995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市場份額的85%以上，極短時間內(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一時風(fēng)頭無兩，更催生出了《雷神之錘》《古墓麗影》《極品飛車》這些游戲大IP。

時至今日，很多硬件控都對坊間稱為“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?，都無法改變3dfx幾年后就被收購進而宣告破產(chǎn)的命運。

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

舉個例子，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性能并且兼顧各個價位的市場需求，搭配豐富的市場推廣攻勢，比如TNT的廣告直接打出了“voodoo2殺手”這種字樣。來自競爭對手的針對性圍毆，加上3dfx自身不為所動的態(tài)度，最終導(dǎo)致“巫毒王朝”很快后繼乏力。

時間來到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這個專有名詞，很快獲得了OEM和整機廠商的青睞。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。

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)動建立在微軟的DirectX基礎(chǔ)上，加入微軟的生態(tài)，并成為忠實一員。

今天，DirectX生態(tài)已經(jīng)成為Windows用戶的常識。但在當(dāng)時，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)？這樣的市場格局下，消滅3dfx就成為了各方的共同利益。芯片戰(zhàn)爭中，封閉總是會被開放淘汰，核心就在于此。

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

然而隨之而來的并不是壟斷，而是一場A與N的漫長競爭。

N與A的角逐

今天，雖然英偉達(dá)已經(jīng)牢牢占據(jù)了顯卡市場的最大份額，但提起A卡和N卡的孰是孰非，玩家們還是堅定的“道不同不相為謀”。其原因可能是在漫長的交鋒中，ATI和英偉達(dá)都有一些產(chǎn)品和商業(yè)舉措確實能打動人心，滿足不同需求。而玩家們加入哪個陣營，往往是因為你的青春先遇上哪張顯卡。

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

早在1985年，創(chuàng)立于加拿大的ATI就已經(jīng)進入了圖形芯片領(lǐng)域，開始為OEM廠商生產(chǎn)顯示芯片。這之后，相對遠(yuǎn)離硅谷主戰(zhàn)場的ATI，雖然沒有引領(lǐng)什么行業(yè)突破，但每次也都緊隨行業(yè)步伐，發(fā)布可以分割市場份額的產(chǎn)品。這種緊隨且謹(jǐn)慎的策略，讓ATI來到了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，就會像3dfx一樣退場，但好在ATI完成了這次交卷。這個改變ATI命運的產(chǎn)品是Radeon顯示核心。它具有一系列業(yè)界先進的特性，并且首次支持DirectX 7.0。名字至今被保留下來的Radeon，讓ATI的旗艦級產(chǎn)品達(dá)到了行業(yè)頂級水準(zhǔn)，一舉建立了與英偉達(dá)楚漢分野的局面。

但在英偉達(dá)的硬核實力與商業(yè)謀略雙重打擊下，ATI的日子并沒有一帆風(fēng)順。芯片制造是一門平衡的藝術(shù)，過于強大的產(chǎn)品可能會帶來過大的投入，最后反而將自己逼上絕境。在此后的多年競爭里，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倉皇應(yīng)付。但ATI高企的開發(fā)成本與艱難的營收能力才是拖累自身發(fā)展的關(guān)鍵。

2006年，與3dfx被收購時的高調(diào)不同，ATI突然間傳出了將被收購的消息，當(dāng)時大多數(shù)人都認(rèn)為是謠言無疑了。可是到了7月，ATI突然宣布被AMD以54億美金收購，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，放在今天也不太過時的GeForce 8800。一舉將雙雄爭霸變成了一家獨大。

好在N與A的角逐并沒有就此結(jié)束，被AMD收購的ATI，整合了AMD的圖形計算部門與研發(fā)資源，重新變得兵強馬壯。英偉達(dá)與AMD的競爭，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)雙方十多年來幾十個回合的產(chǎn)品較量，可能會讓讀者看著眼暈。這其中，英偉達(dá)在一次次競爭里傲立潮頭的商業(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，高門檻的CPU之戰(zhàn)，是大國攻殺的你來我往。講究的是時機、生態(tài)、技術(shù)底蘊，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)在一次次競爭中的勝出，可以發(fā)現(xiàn)獨特的商業(yè)策略在其中占據(jù)了很大成分。

比如追趕3dfx的關(guān)鍵時刻，英偉達(dá)就采取了多樣化定價、高強度廣告、踩點發(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買需求，又通過廣告與宣傳占領(lǐng)用戶心智，催生購買欲望。要知道，作為OEM和PC配件的顯卡，本質(zhì)上是一個B端生意。但英偉達(dá)卻率先將牌打到了大眾消費者那里，通過市場回饋確保自身商業(yè)利益得到滿足。再通過商業(yè)利益加大研發(fā)，以此建立良性閉環(huán)。

這三大方案，到后來愈演愈烈，逐步變成了英偉達(dá)的招牌與爭議。

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

而踩點發(fā)布這件事，也被英偉達(dá)玩出了一定新高度。在主要競爭期，英偉達(dá)可以每次都比對手提前不久發(fā)布產(chǎn)品，并且在發(fā)布會上高調(diào)對比競品。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)以為一輪競爭結(jié)束后，突然殺出來的新產(chǎn)品令人猝不及防，于是英偉達(dá)只能倉促拿出FX系列迎戰(zhàn)，被評為英偉達(dá)最失敗的一代產(chǎn)品。

擁抱C端、狠踩對手，以及眼花繚亂的市場貼牌體系之外，英偉達(dá)另一個廣為傳頌的特點是“黃氏速度”。

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

一套精準(zhǔn)有效的“黃氏競爭法”，讓英偉達(dá)保持不敗數(shù)十年。但依舊有一個困擾在其頭上的夢魘，那就是顯卡的未來到底在哪？

通用GPU之夢

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

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

游戲顯卡是一個核心市場，但也是一個天花板不高的市場。其實這個問題英偉達(dá)也不是沒有預(yù)見，并且相比于AMD的固守“CPU+GPU”市場，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，這邊黃仁勛侃侃而談，那邊股價一飛沖天。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)卡死這個機遇點，其實是燒冷灶、下閑棋的結(jié)果。

早在21世紀(jì)初，英偉達(dá)就對GPGPU，也就是GPU通用計算產(chǎn)生了濃厚的興趣。在計算的新時代，CPU代表的經(jīng)典計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，顯然具有更廣闊的未來。

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

2012年，辛頓等人證實了深度學(xué)習(xí)的產(chǎn)業(yè)有效性，開啟了第三次AI崛起的浪潮。而在進行計算的時候，AI科學(xué)家們顯然不能用傳統(tǒng)的CPU來進行。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)的科研人員閑著無聊時在GPU上跑AI發(fā)現(xiàn)了驚喜，繼而推薦給學(xué)界。無論怎樣，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算工具，直接卡死了云計算與數(shù)據(jù)中心的AI計算市場。

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

這些實踐證明，GPU確實具備通向更廣闊世界的可能性。而AI的到來也給計算產(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。新的市場競爭格局逐漸發(fā)展，產(chǎn)業(yè)變局一觸即發(fā)。

對于英偉達(dá)來說，AI可以說是一個天賜的機會，但能否徹底抓住這個機會，可能還需要其自身跳出舒適圈，進行一系列適配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”。對于用于AI計算的板卡、測試卡，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GPU。

再向前看，我們會發(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。因為物聯(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。

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

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