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【中國智能制造網(wǎng) 企業(yè)動態(tài)】英偉達(dá)的成功并不是沒有人注意到，現(xiàn)在幾乎所有的大型芯片商都突然開始追尋AI夢了，同時也有大量的初創(chuàng)公司開始開發(fā)架構(gòu)新型的深層學(xué)習(xí)芯片。未來科技業(yè)中，深層學(xué)習(xí)至關(guān)重要，因此英偉達(dá)重要的客戶Google現(xiàn)在也開始制造芯片了，成了其競爭對手。
英偉達(dá)(Nvidia)在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域于其他科技巨頭開展業(yè)務(wù)，其優(yōu)勢不言而喻。在越來越激烈的競爭中，要想保持其地位，依舊不能松懈。創(chuàng)始人黃仁勛出生于中國臺灣，9歲隨家人移民到美國，30 歲時與其他兩個合伙人創(chuàng)立英偉達(dá)，股價在過去 5 年翻了 5 倍多?！陡２妓埂纷迕枋隽擞ミ_(dá)如何創(chuàng)造奇跡，并不斷改變世界之路。
在圣何塞貝里埃薩某天橋附近的 Denny’s 店里，英偉達(dá)的聯(lián)合創(chuàng)始人克里斯·馬拉科夫斯基(Chris Malachowsky)吃著香腸和煎蛋，小口吸著帶有焦味的咖啡。在1993年4月，就是在這家破舊的小餐館里，三位電氣工程師——馬拉科夫斯基、克蒂斯·普里姆(Curtis Priem)以及英偉達(dá)的現(xiàn)任CEO黃仁勛創(chuàng)建了一家公司。這家公司旨在制造速度更快，能產(chǎn)出更真實畫面的特制芯片。圣何塞東部在那個時候治安還不是太好，人們向停下的警車開槍，打得餐館正面到處都是子彈眼。沒有人會想到這三個在這家破舊的小店喝著無限續(xù)杯咖啡的年輕人會建立一家變革世界的公司，這次變革所帶來的影響和英特爾在20世界90年代給世界帶來的變革一樣。
馬拉科夫斯基說：“在1993年，這樣的芯片根本沒有市場但是我們看到了即將到來的浪潮。在加州有一個為期5個月的沖浪比賽，當(dāng)主辦方在日本觀測到某些潮涌或風(fēng)暴時，他們就會通知沖浪選手來加州，因為浪潮在兩天后就會來到。這就是我們當(dāng)時所做的，當(dāng)時我們就是處于觀潮到潮涌或者風(fēng)暴的階段。”
英偉達(dá)的聯(lián)合創(chuàng)始人們看到的浪潮就是當(dāng)時剛剛興起的圖像處理(GPU)市場。他們所制造的芯片大多以卡狀銷售給游戲玩家插在PC主板上來獲取超快的3D畫面體驗。該公司的芯片都有以充滿男性荷爾蒙的名字來命名，如“Titan X”或“GeForce GTX 1080”，這些卡式芯片高售價達(dá)到1200美金。20年后的今天，英偉達(dá)的年收入已經(jīng)到達(dá)了50億美金，但這些芯片的銷售額仍占據(jù)了公司總收入的一半多。
盡管英偉達(dá)在 PC 游戲方面展現(xiàn)出出人意料的適應(yīng)能力(當(dāng)整個PC行業(yè)遭受寒冬時，在近的一個季度，英偉達(dá)與去年同比增長63%)，但是讓華爾街對這家公司垂涎欲滴的卻不是他們的游戲業(yè)務(wù)而是該公司的人工智能(AI)業(yè)務(wù)。這小小的一字節(jié)硅可以變化出更多的魔法，它可以召喚出不一樣的風(fēng)景，也可以畫出一副的爆炸圖。AI適宜也熱門的應(yīng)用還是深度學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)可以使計算機自主學(xué)習(xí)，程序員不需要人工編碼所有程序，并且AI在圖像識別和語音識別方面展現(xiàn)出不能比較的優(yōu)勢。
為建設(shè)數(shù)據(jù)中心，Google、微軟、Facebook以及亞馬遜這樣的科技巨頭都在大量的購入英偉達(dá)的芯片。麻省總醫(yī)院等機構(gòu)利用英偉達(dá)的芯片檢測像 CT 掃描這樣的醫(yī)學(xué)影像中出現(xiàn)的異常。特斯拉近也宣布為了實現(xiàn)自動駕駛，將在其旗下所有車中都安裝英偉達(dá)的GPU。在Facebook和HTC的VR產(chǎn)品中，英偉達(dá)還可以作為基礎(chǔ)設(shè)備驅(qū)動VR頭盔。
英偉達(dá)總部位于加州圣克拉拉。黃仁勛以其標(biāo)志性的全黑打扮——黑色皮鞋，黑色牛仔褲，黑色Polo衫，黑色皮夾克出現(xiàn)在公司總部，他說“在我們公司的發(fā)展歷程上，我們從未像現(xiàn)在這樣處于一個這么大的市場中心。這都?xì)w功于我們做對了一件事，這件事就是圖形計算(GPU computing)。”
全世界有3,000家 AI 初創(chuàng)公司，其中大多數(shù)都是基于英偉達(dá)的平臺創(chuàng)建的。他們利用英偉達(dá)的GPU來開發(fā)各類app，這些 app 涵蓋股票交易、在線購物以及無人機導(dǎo)航。甚至還有一家名為June的公司利用英偉達(dá)芯片來制造AI烤箱。
“我們已經(jīng)投資了大量的初創(chuàng)公司，將深度學(xué)習(xí)應(yīng)用到許多領(lǐng)域，每家公司都是基于英偉達(dá)的平臺來進行開發(fā)的，”風(fēng)投公司 a16z 的馬克·安德森補充道，“這就像是在90年代大家都圍繞Windows上做開發(fā)，在21世界頭十年又都圍繞iPhone做開發(fā)。”
安德森開玩笑道：“我們公司內(nèi)部有個游戲叫‘如果我們是對沖基金的話，會投哪家公司’，所有人都選擇投資英偉達(dá)。”
英偉達(dá)是GPU領(lǐng)域的老大，其市場份額占比達(dá)70%。英偉達(dá)向這些新市場擴張的趨勢使其股票飛漲。在過去12個月里，其股票市值幾乎翻倍，并幾乎是5年前的5倍，其市值也增長了四十多倍達(dá)到500億美金，成為該領(lǐng)域市值高的公司。英偉達(dá)良好的業(yè)績也使黃仁勛個人身價達(dá)24億美金(聯(lián)合創(chuàng)始人馬拉科夫斯基已處于半退休狀態(tài)，另外一名創(chuàng)始人普里姆在2003年離開了英偉達(dá))。
飛漲的股票使英偉達(dá)在半導(dǎo)體行業(yè)首屆“Just 100 美國佳企業(yè)公民”排行榜中。這個榜單是《福布斯》和《Just Capital》聯(lián)合發(fā)布的，Just Capital由億萬級對沖基金投資者、慈善家保羅·都鐸·瓊斯二世創(chuàng)建。“Just 100”訪問了50,000名美國人，讓他們評價了1,000家左右上市公司，調(diào)查范圍涵蓋公司對待員工、顧客和股東的態(tài)度來評價該公司。
在調(diào)查的10項指標(biāo)中，英偉達(dá)在員工待遇、福利、產(chǎn)品貢獻(xiàn)及環(huán)境影響方面的分?jǐn)?shù)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了平均數(shù)。該公司的員工友好型政策，如超長假期，彈性工作時間以及壓力管理課程，使得英偉達(dá)將對手Glassdoor遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在身后(Glassdoor是一個廣受處于跳槽期的硅谷科技人員喜愛的工作環(huán)境匿名評價網(wǎng)站)。在這樣出了名同質(zhì)化的行業(yè)里，英偉達(dá)開展各種項目來推動女性和少數(shù)族裔人員更多地?fù)?dān)任核心工程崗位。
黃仁勛說“我把公司看做一個人，看做一個有生命的個體。企業(yè)文化就是公司的基因，或是公司的操作系統(tǒng)。如果要說我有什么企業(yè)建設(shè)心得的話，那就是企業(yè)文化是重要的一環(huán)。”
黃仁勛一直深知英偉達(dá)的圖像處理芯片不僅僅只能用在游戲上而還有更多潛能。但他也沒有想到英偉達(dá)的GPU可以應(yīng)用到深度學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)技術(shù)(曾也被稱作神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))大致借鑒了大腦神經(jīng)元和神經(jīng)突觸的工作原理。深度學(xué)習(xí)技術(shù)于1960年代在學(xué)術(shù)界興起，于1980-1990年代取得重大進展。但是一直有兩個因素制約著深度學(xué)習(xí)的發(fā)展：1.能夠訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)計算程序的大數(shù)據(jù)；2.便宜，的計算能力。
英特爾網(wǎng)的出現(xiàn)解決了個問題——突然間每個人的指尖都可以觸及到巨大的數(shù)據(jù)量。但是第二個問題仍然沒有得到解決。
這個問題一直持續(xù)到2006年，在這一年，英偉達(dá)發(fā)布了名為CUDA的編程工具包，該工具包使程序員可以更輕松的編輯顯示屏上的每一個像素點。該GPU模擬數(shù)千臺微小型計算機同時加工像素點。這些微小型計算機運行低級的運算來生成影子、反射、光線和透明效果。在CUDA發(fā)布之前，對于程序員來說GPU編程非常辛苦，他們需要編寫非常多低級機器代碼才可以完成編程。英偉達(dá)花了數(shù)年來開發(fā)CUDA，他們將程序語言如Java和C++引入了CUDA從而使程序員的編碼工作變得輕松起來。有了CUDA，研究人員可以以更快更廉價的方式開發(fā)深度學(xué)習(xí)模型。
“深度學(xué)習(xí)幾乎和大腦一樣”，黃仁勛說：“它非常有用，你可以教會他幾乎所有事情。但是它有一個非常大的壁壘，那就是它需要大量的計算。而我們的GPU具備這樣的計算能力，是深度學(xué)習(xí)計算模型的理想選擇。”
深度學(xué)習(xí)發(fā)展史具有里程碑意義的事件發(fā)生在2010年帕羅奧圖的一家日本餐館，在這里，斯坦福的軟件語言學(xué)教授吳恩達(dá)(Andrew Ng)會見了Google 當(dāng)時的 CEO 拉里·佩奇和塞巴斯蒂安·特倫(Sebastian Thrun)。塞巴斯蒂安·特倫是一位才華洋溢的計算機科學(xué)家，后來成為了Google X實驗室的負(fù)責(zé)人。早在2008年吳恩達(dá)就發(fā)表了一篇關(guān)于將GPU運用到深度學(xué)習(xí)模型的學(xué)術(shù)文章。“深度學(xué)習(xí)在2008年還不常見”，吳恩達(dá)說：“當(dāng)時的風(fēng)氣是寫出花哨的算法。”
特倫開發(fā)了早一批的自動駕駛車，在斯坦福他和吳恩達(dá)的辦公室只有一墻之隔，這兩位科學(xué)家共同選擇了在Google建立一個深度學(xué)習(xí)研究團隊。這樣的選擇是有道理的：Google有大量的計算基礎(chǔ)設(shè)施，這對于搭建世界上大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來說是再好不過的了。佩奇同意了他們的想法，Google Brain就這樣誕生了。Google Brain產(chǎn)出的深度學(xué)習(xí)幾乎滲透到了Google的每一個產(chǎn)品里，尤其是搜索、語音識別和圖像識別。
在谷歌開始開發(fā)Google Brain的同時，相隔2500英里以外的另一只研究團隊也在搗鼓著深層學(xué)習(xí)。2012年，當(dāng)時還是多倫多大學(xué)博士研究生的Alex Krizhevsky向ImageNet大賽提交了他出色的研究成果。各地的參賽者都可以向ImageNet大賽提交自己的軟件，比賽內(nèi)容是軟件對圖像中的物件和場景識別的度。Alex Krizhevsky在自己的房間里用兩塊英偉達(dá)GeForce游戲芯片開發(fā)出了他的深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，他向其中導(dǎo)入了120萬張圖片來訓(xùn)練其深度學(xué)習(xí)模型。他開發(fā)的這套模型所達(dá)到的圖像識別準(zhǔn)確度是的，錯誤率只有15%——對于以前25%的錯誤率來說是巨大的進步。Alex Krizhevsky的研究成果不僅贏得了當(dāng)年的ImageNet大賽還立刻在學(xué)術(shù)界引起了巨大的反響。(Alex Krizhevsky和他以前在多倫多大學(xué)的教授現(xiàn)在都在Google工作。)
有了這樣的進步以后，深層學(xué)習(xí)開始以野火般的趨勢推展開來。除了谷歌以外，微軟、Facebook和亞馬遜也開始著手富有前瞻性的深層學(xué)習(xí)項目。英偉達(dá)加大了對CUDA基礎(chǔ)軟件生態(tài)系統(tǒng)的投資，這一決定成為了推動這一場變革的關(guān)鍵助因。“這需要多年投入大量資金，”英偉達(dá)CUDA開發(fā)團隊的Ian Buck說：“我們現(xiàn)在正在從多年前這筆富有遠(yuǎn)見的投資中收獲果實，這是黃仁勛多年來一直的承諾。”
基于深層學(xué)習(xí)，英偉達(dá)持續(xù)優(yōu)化其硬件。英偉達(dá)將8片新發(fā)布的服務(wù)器芯片Tesla P100集裝在一個三英尺長五英寸厚的長方形容器中，英偉達(dá)將這個容器命名為DGX-1并號稱其是“世界上臺盒子里的AI”。這臺售價130,000美金的機器的計算速度達(dá)到了每秒170萬億次( teraflop)，這相當(dāng)于250臺傳統(tǒng)服務(wù)器的計算速度。今年8月，黃仁勛親自將臺DGX-1送給Elon Musk，Elon Musk在舊金山運營了一個名為OpenAI的非營利AI項目。
黃仁勛的競爭意識在他早年就顯現(xiàn)出來了。黃仁勛于1963年出生在中國臺灣，在他10歲那年，他的父母還在辦理移民手續(xù)，他被送到肯塔基州東部偏遠(yuǎn)地區(qū)的寄宿學(xué)校上學(xué)，在那里度過了糟糕的青春時光。當(dāng)時那里環(huán)境惡劣，他的室友是比他年長7歲，身上有7處刀傷的男生。黃仁勛找到了自己的情緒出口，他迷上了乒乓球。1978年，15歲那年，他在美國乒乓球公開賽中奪得了青年組雙人季軍。
黃仁勛在高中時又迷上了計算機，后來在俄勒岡州立大學(xué)(Oregon State University)學(xué)習(xí)計算機科學(xué)及芯片設(shè)計。在那里，他還遇見了他的老婆Lori。畢業(yè)以后，他們搬到了硅谷，在這里黃仁勛的份工作是在Intel的對手AMD那里設(shè)計處理器芯片。同時，他繼續(xù)進修學(xué)習(xí)，在1992年，他在斯坦福取得了電氣工學(xué)學(xué)碩士學(xué)位。接下來，他就在芯片制造商LSI Corp.遇見了Malachowsky和Priem，當(dāng)時Malachowsky和Priem都還在Sun Microsystems工作。
他們?nèi)齻€想創(chuàng)辦一家圖像處理芯片公司時，黃仁勛才剛滿30歲。他們在早期圖像處理中看到了可以帶來進步的巨大機遇，他們的產(chǎn)品后來也成功的運用在了PC上。
英偉達(dá)在1995年發(fā)布了代芯片NV1，耗費了1千萬美金開發(fā)費，這筆錢由紅杉資本和Sutter Hill Ventures提供。英偉達(dá)設(shè)想NV1可以在很多場景下使用，但不幸的是消費者并不買單。當(dāng)時英偉達(dá)才剛建立起來兩年，瀕臨破產(chǎn)，他們被迫解雇了幾乎一半的員工，后留下了40人。他們于1997年發(fā)布的第三代芯片RIVA128終于取得了成功。RIVA128的速度比其他圖形處理器快4倍，公司的危機也由此解除了。
在接下來一二十年里，各廠商都在不斷打破處理速度記錄，這已成為該行業(yè)和英偉達(dá)的常態(tài)。但是當(dāng)時的70家GPU公司現(xiàn)在還存在的只有英偉達(dá)和AMD了。
在當(dāng)時，黃仁勛就成功地打造了愉快的工作氛圍，這呼應(yīng)了該公司在Just 100榜單上的排名。他一直心系員工。在2015年的一場關(guān)于工作環(huán)境多樣化的會議上，他和一群英偉達(dá)女員工聊后發(fā)現(xiàn)了她們不能在事業(yè)上更上一層的原因。其中很重要的一點就是產(chǎn)假。黃仁勛決心改善這一狀況?，F(xiàn)在英偉達(dá)的員工可以休22周的帶薪產(chǎn)假，另外還有8周的彈性時間作為回歸過渡期。
黃仁勛將員工的幸福都?xì)w功于英偉達(dá)所做的事業(yè)。進入深沉學(xué)習(xí)這樣的領(lǐng)域也為整個工作氛圍注入了新的活力。“工作必須能夠給整個社會帶來價值。我們希望我們的工作可以改進癌癥的早期發(fā)現(xiàn)和診斷。這多么美妙啊!”
英偉達(dá)的成功并不是沒有人注意到，幾乎所有的大型芯片商都突然開始追尋AI夢了，同時也有大量的初創(chuàng)公司開始開發(fā)架構(gòu)新型的深層學(xué)習(xí)芯片。開始躁動的不僅是芯片制造商。未來科技業(yè)中，深層學(xué)習(xí)至關(guān)重要，因此英偉達(dá)重要的客戶Google現(xiàn)在也開始制造芯片了，成了其競爭對手。Google在此之前從未制造過芯片。
Google在5月的大會上宣布已經(jīng)搭建好了一款名為Tensor Processor Unit的定制芯片，該芯片專為其深層學(xué)習(xí)框架TensorFlow制造。Google表示已經(jīng)在其數(shù)據(jù)中心中使用此芯片以改善其地圖服務(wù)和優(yōu)化搜索結(jié)果。
無獨有偶，英偉達(dá)的另一客戶微軟現(xiàn)在也開始為自己的數(shù)據(jù)中心開發(fā)制造芯片，該定制芯片被命名為FPGA，量產(chǎn)后，該芯片可以被重新編碼，對于AI app來說十分有利。
半導(dǎo)體行業(yè)的人物英特爾似乎尤其懼怕英偉達(dá)的進步。在錯過了智能手機的浪潮以后，它不能再錯過深層學(xué)習(xí)的浪潮了。英特爾沒有先進的AI研究，于是選擇了瘋狂收購。英特爾近買進了兩家AI初創(chuàng)公司：在8月以4億多美金購入了Nervana，接下來還會收購Movidius，該筆收購還暫未披露任何報價。去年英特爾還豪擲160億美金購入了FPGA制造商Altera。
英特爾非常注重維護其收入來源——數(shù)據(jù)中心。英特爾以壟斷地位占據(jù)了該市場幾乎99%的市場份額。英偉達(dá)現(xiàn)有的芯片還不能替代英特爾的處理器，英特爾的處理器速度仍然更勝一籌。但是英特爾更想的是它的客戶們都只用它的產(chǎn)品。因此，英特爾計劃在2017年發(fā)布一款為深層學(xué)習(xí)優(yōu)化的服務(wù)器芯片——新一代Xeon Phi處理器。英特爾高調(diào)的宣布，有了從Nervana購入的技術(shù)，該公司可以在2020年之前將現(xiàn)有的深層學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)速度提高100倍。
英偉達(dá)的優(yōu)勢是它早于英特爾，AMD及其他對手在深層學(xué)習(xí)領(lǐng)域開展業(yè)務(wù)。但是它也不能松懈。多年來，它在該領(lǐng)域前景優(yōu)越，但是現(xiàn)在市場涌入了更多競爭者了。“我認(rèn)為英偉達(dá)所處的位置非常好，形勢對他們非常有利，但是我還是不能保證他們會怎么樣，”資深科技分析家 Jon Peddie說到，“有太多人對這個市場虎視眈眈了。”
“AI 計算是計算機的未來，”黃仁勛說：“只要我們繼續(xù)保持著優(yōu)AI計算平臺的位置，我認(rèn)為我們可以獲得大量業(yè)務(wù)。終，GPU會存在于每一個公司。”
黃仁勛沿襲了曾長期執(zhí)掌英特爾的Andy Grove 在其90年代的書《只有偏執(zhí)狂才能生存》(Only the Paranoid Survive)中的哲學(xué)理念。
“我一直都假設(shè)我們30天以后就沒有業(yè)務(wù)了，”黃仁勛說：“這從來沒有變過。這不是害怕失敗，這是害怕自滿，我不想在心中為自滿留下一點點位置。”
(原標(biāo)題：英偉達(dá)的進化之路：從電子游戲到人工智能)
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