風暴中的英偉達
編者按:12月10日,由《巴倫週刊》資深科技作者金泰(Tae Kim)撰寫的英偉達商業科技圖書「The Nvidia Way: Jensen Huang and the Making of a Tech Giant」(英偉達之道:黃仁勳和科技帝國的誕生)在海外正式發售。該書的官方簡體中文版也由中信出版社同步出版。
恰巧就在近日,英偉達先是被中國市場監管總局依法反壟斷調查,隨後美最高法院允許投資者對英偉達提起集體訴訟。
就像該書中所描述的,英偉達似乎永遠處於風暴中。
而這次,黃仁勳會如何帶領英偉達破局?
三十年前,英偉達三位聯合創始人之一的普利姆,以「正選製人」的方式,倒逼黃仁勳和另一位聯合創始人馬拉科夫斯基分別從原僱主LSI公司和太陽微系統公司離職。這便有了之後的英偉達。在英偉達當了三十多年CEO的黃仁勳,也成為了科技圈任職時間最長的CEO。
2022年11月,ChatGPT的問世讓英偉達成為全球矚目的科技巨星,其市值一度超過微軟,兩年時間翻了三倍達到三萬億。「為什麼必須是英偉達?」「為什麼其他芯片公司的芯片無法滿足訓練大模型的極致性能要求?」這些問題一遍遍被問及。
羅馬非一日之工,英偉達能在大模型時代脫穎而出,並非偶然。複盤英偉達從一家名不見經傳的小公司到成長為如今的芯片巨頭,創造GPU、提前佈局CUDA以及黃仁勳的領導力或許是這三十年英偉達成功的關鍵。
只不過,沒有永遠的成功,目前擺在英偉達面前的可能是比產品能力更棘手的問題。
創造GPU
在英偉達之前,世界上沒有一個叫「GPU」的東西。追溯第一款GPU的誕生,要從「GeForce 256」說起。GeForce 256集成了一個硬件光影轉換引擎,主要進步是承擔了一些原本由CPU承擔的任務,減輕CPU運算負載,提升計算機運行速度。
但英偉達沒有以「GeForce 256」發佈這款具有突破意義的「顯卡」——「必須找到一種方法,把這個產品定位成比市場上任何其他產品都更好的3D圖形處理器」。於是在30分鐘的頭腦風暴過後,英偉達決定:把新的芯片命名為全新產品類別的第一款產品,即圖形處理器(GPU),它在圖形渲染方面的作用就像CPU 在所有其他計算任務中的作用一樣。
自那之後,GPU獲得了可以明確與CPU進行比較的新地位,確切地說是英偉達發明了GPU。
圖形芯片脫穎而出,並且GPU的命名也讓其與CPU的價格差距急劇縮小。
那年是1999年8月。接下來的幾十年,英偉達銷售了數億張顯卡。
「我們不存在只追求市場份額的文化。我們更願意創造市場。」英偉達高管傑伊·普里說,而這也是黃仁勳經常對英偉達員工傳達的價值觀。
顛覆性創新最終會創造出新的應用場景,而且初創公司通常能夠比暫時領先的公司更快地迭代和創新。現在英偉達做到了。
數據顯示,在最近的十年,英偉達在獨立顯卡/集成顯卡上的市場份額一直保持80%左右。
提前佈局:CUDA
當然,英偉達的騰飛並不只是因為發明了GPU,畢竟這家公司是賣了將近三十年的顯卡,才在ChatGPT引爆生成式AI之後,變得「一卡難求」。報導顯示,2023年年初,各大公司為了訓練大模型,英偉達GPU曾被炒到十幾萬一顆。這也是為什麼英偉達市值能在短短兩三年之內翻三倍。
但需要關注的是,乘上生成式AI的風口,並不是因為英偉達有什麼天大的好運,也不是因為埋頭為遊戲行業做了三十年顯卡,最重要的是,在生成式AI爆發前的十幾年前,英偉達看上了「將GPU用於通用計算」的生意,並耗資多年秘密研發CUDA。
何為CUDA?
簡單來講,CUDA是芯片編程模型,即統一計算設備框架,有了這個框架,無論是圖形編程專家還是科學家和工程師都可以利用GPU的計算能力。相當於在圖形計算和非圖形的通用計算之間搭建了一個橋樑。彼時,黃仁勳已經認定,GPGPU(基於GPU的計算通用計算)有可能將GPU的市場擴展開來——GPU的天花板被加高了。
有意思的是,最初發現GPGPU市場的並非英偉達,而是學術界的一些高校和研究機構將GPU拿來做相關研究。他們先是破解了GPU,嘗試將非圖形計算重構為GPU可執行的函數。而後發展到開始形成社區,討論使用GPU編程語言的最佳方法,以將其應用於理解蛋白質摺疊或確定股票期權定價。
創造GPGPU概念的研究員哈利斯很快成為了英偉達的員工。2006年11月,秘密研發4年的CUDA連同英偉達第一款具有計算功能的GPU芯片G80被推出。G80擁有128個CUDA內核,通過使用硬件多線程特性,GPU能夠在這些內核上同時運行多達數千個計算線程。相比之下,英特爾當時的「酷睿2」CPU最多隻有4個計算線程。
時間推進到2012年,多倫多大學教授傑佛瑞·辛頓(沒錯,就是那個雙諾獎得主辛頓)和他的兩名學生(沒錯,其中一位就是伊利亞·蘇茨克維,那個OpenAI前首席科技學家)在李飛飛實驗室舉辦的ImageNet圖像識別競賽中取得了重大突破。他們使用基於CUDA的深度神經網絡AlexNet,在比賽中以顯著優勢勝出。
AlexNet的獲勝為英偉達帶來了巨大的公關效應,因為辛頓三人僅用一對售價幾百美元的消費級GPU兩週內完成了AlexNet的訓練。
這次勝利不僅標誌著深度學習時代的到來,也展示了CUDA在加速機器學習算法方面的巨大潛力。從此,越來越多的研究人員和企業開始採用CUDA,英偉達也在CUDA生態上進行了巨大投入(創建AI軟件庫、創建支持CUDA的框架和工具等),推動人工智能領域的快速發展。
黃仁勳的領導哲學
無論是發明GPU還是發明CUDA,英偉達並非一帆風順,甚至數次資金耗盡、瀕臨破產。但英偉達都以一種奇蹟的方式重生了。
英偉達能夠一次次度過危機,黃仁勳的領導者角色一次次被凸顯。可以毫不誇張地說,黃仁勳對公司文化的深遠影響,構成了英偉達成功的核心要素。而一種堅韌不拔、勇於創新的企業精神,不僅塑造了英偉達的企業文化,也激勵著每一位員工不斷超越自我、追求卓越。
就以CUDA的研發過程來說,CUDA和G80耗費大量資金,2008財年英偉達毛利率從45.6%下降到了2010財年的35.4%,2007年10月至2008年11月,英偉達股價暴跌超過80%。
即便如此他們依然堅持每款芯片都能兼容CUDA。黃仁勳後來評價,CUDA為英偉達的芯片增加了大量成本,但是他確信,加速計算將解決正常計算機無法解決的問題。「我們必須做出這樣的犧牲,我對它的潛力深信不疑。」黃仁勳說。
英偉達第一款打知名頭的產品是1997年4月遊戲開發者大會首次展示的RIVA 128,該芯片應用了帶寬128位的內存總線,是消費級個人電腦領域首次使用該技術的芯片。RIVA 128物理尺寸大於之前任何成功製造過的芯片,整顆芯片晶體管數量為350萬個。
RIVA 128一經推出,芯片基準測試表現超越了當時任何消費級顯卡的性能數據,其中包括英偉達最大競爭對手3dfx的最好的顯卡(後者於2002年10月正式申請破產,其專利和其他資產被英偉達收購)。這不僅讓英偉達獲得了來自蘇特高治承諾投資的180萬美元,也獲得了來自STB Systems的3萬顆RIVA 128芯片訂單,助力英偉達度過生存危機。1997年第四季度,英偉達實現140萬美元利潤,這是公司成立4年來首次單季度盈利。
但大家不知道的是,在RIVA 128推出之前,公司剛剛經歷了NV1的失敗。英偉達耗費了1500萬美元開發的NV1遇上了糟糕的銷售結果,公司陷入現金危機。當時黃仁勳面臨兩個事實:一是大多數圖形芯片從概唸到上市需要2年時間。二是英偉達資金只能再撐9個月。
如何以「光速」、以史無前例的速度將顯卡推向市場?
拋開對芯片研發、測試流程不談,英偉達採取了各種方式突破極限。
3dfx破產後,原3dfx工程師入職英偉達,但他們驚奇地發現,這裏並沒有什麼秘密武器。「只是最大限度地努力工作和嚴格執行時間表。」該工程師說。而正是因為這次RIVA128的攻堅,黃仁勳明白自己不僅是一名技術工程師,更應該做好的是一名管理者和領導者。
2024年11月,獲得港科大工程學榮譽博士學位的黃仁勳談及自己的領導哲學。他說,作為CEO和領導者,學到的一個關鍵點是:你不需要知道一切。「你可以對自己的方向充滿信心,但同時也要允許存在不確定性。第二點,作為領導者,需要展現力量,因為團隊成員會從你的力量中獲得信心。然而,力量並不意味著不能表現脆弱。最後一點非常重要:不要為了自己而做,而是為了他人。真正被信任的領導者是那些每一個決定都以團隊使命、他人成功為導向的人。」
直接管理60位高管,透明度是關鍵。當公司需要確定方向、製定策略或做出決定時,他不會一個人進入「森林」深思熟慮,然後帶著答案回來告訴大家該怎麼做。相反,我們會一起推理、討論,最終得出結論。「我通常是最後一個總結髮言的人,我的職責是確保每個人都聽到並理解相同的信息,消除任何可能的歧義。」
經歷風暴
就在發稿前一週,12月9日,英偉達因涉嫌違反《中華人民共和國反壟斷法》及《市場監管總局關於附加限制性條件批準英偉達公司收購邁絡思科技有限公司股權案反壟斷審查決定的公告》(市場監管總局公告〔2020〕第16號),市場監管總局依法對英偉達公司開展立案調查。
消息一出,英偉達股價當天收跌2.55%,第二日續跌2.69%,兩日跌去超800億美元市值。在隨後的回應中,英偉達發言人表示,樂於回答監管機構關於業務提出的任何問題,但強調英偉達憑藉優勢在市場中取勝,且努力在每個地區提供最好產品、履行承諾。
隨後的12日,英偉達中國官方微博再發聲明,闢謠英偉達斷供中國的的不實傳聞,並表示,中國是NVIDIA重要的市場,未來將持續為中國客戶提供高質量服務。同日,媒體報導,英偉達今年在中國加大招聘力度,以增強研發能力並專注於最新的自動駕駛技術。但這些顯然都不夠,12月13日,在經歷了小幅微漲的短暫行情之後,英偉達收盤再跌2.25%至 10 月 31 日以來的最低水平。上週共計下跌 5.75% 至 134.25 美元/股。
與此前任何一次危機一樣,英偉達似乎又到了一個「低谷時刻」。英偉達歷經30年在GPU技術上的積累,已經讓其成長為了一個GPU巨頭。「涉嫌壟斷」是英偉達當下揮之不去的達摩克利斯之劍,使其處於新的風暴中。
中國被認為是AI應用最火熱的地區,除非英偉達要放棄這一潛力巨大的市場,否則如何公平地滿足中國爆發的GPU需求,將是英偉達作為芯片巨頭必須妥善解決的問題。
放眼全球,不止中國對其展開反壟斷調查,美最高法院近日也允許投資者對英偉達提起集體訴訟,並駁回了英偉達的上訴請求。這是繼法國、歐盟、中國對英偉達展開「反壟斷調查」以來,英偉達陷入的最新司法糾紛。
英偉達該如何破局?
可以看到,黃仁勳近期正頻繁在公共場合露面,並強調英偉達GPU對於當前AI時代的重要性。黃仁勳曾表示,有兩大趨勢正在推動英偉達芯片在全球的普及:首先,整個計算領域從CPU支持的編程轉向GPU支持的機器學習;其次,AI領域的產業發展。他表示,隨著基礎模型製造商擴大AI預訓練、訓練後以及雲端AI推理算力的部署規模,市場對Hopper芯片和對Blackwell芯片的需求將持續增長。
Hopper芯片在ChatGPT爆發後變得炙手可熱,H100芯片在全球上演一卡難求;而Blackwell芯片,則是英偉達被寄予厚望的新一代芯片。按照此前英偉達產品沿革的慣例,如若Blackwell芯片能夠獲得較好的市場反饋,英偉達有望一掃陰霾。
但Blackwell芯片在今年年中曾出現設計瑕疵,生產和交付時間因此推遲了至少三個月。並且,該產品生產初期的成本一度壓低了英偉達三季度的毛利率。
據黃仁勳最新透露的消息,瑕疵問題目前已徹底解決,且Google、微軟和Meta等公司都計劃購買新芯片,在性能上,Blackwell運行成本比之前AI模型的成本的 Nvidia H100 低 25 倍。同時,Oracle 已經為其Zettascale 超級計算集群訂購了約 131,000 塊 Blackwell GPU(尚未交付)。分析師預計,待Blackwell芯片產能爬坡,英偉達利潤率或實現回升。(本文正選於鈦媒體APP,作者 | 秦聰慧,註:本文關於英偉達創業歷史主要參考新書《英偉達之道》(中信出版社出版))