NVIDIA:GPU 公司(1993—2006)
Nvidia Part I: The GPU Company (1993-2006)
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§01Jensen Huang 与芯片行业的早期经历
Ben:Acquired 的听众朋友们,先插播一条小小的公告,也算是刚刚发生的消息。我们录制这期节目是在……David,大概一周前?
David:对,一周多前。我们好像穿越了时空。我感觉自己就像 Jensen,在一段深度伪造的主题演讲视频里。
Ben:今天是 3 月 26 日,星期六。我们准备在大约 24 小时后发布这一集。现在要告诉大家一件不能错过的事:请记下 5 月 4 日,也就是星球大战日。那天我们会在华盛顿州西雅图举办活动,希望能和大家当面见面。很快会告诉大家更多信息,现在先把日期记下来。
David:就把这段当作我们发给每个人的预告卡吧。
Ben:没错。现在进入 NVIDIA。欢迎收听 Acquired 第 10 季第 5 集。这是一档讲述优秀科技公司、公司故事与发展策略的播客。我是 Ben Gilbert,西雅图 Pioneer Square Labs 的联合创始人兼管理合伙人,也管理该公司的风险投资基金 PSL Ventures。
David:我是 David Rosenthal,一名常驻旧金山的天使投资人。
Ben:我们是本节目的主持人。按市值计算,NVIDIA 是全球第八大公司。1993 年创立时,它在竞争极其激烈、利润率又很低的市场里制造计算机图形芯片。当时有 90 家没有明显差异、几乎在做同样事情的竞争者。如今,NVIDIA 在独立 GPU,也就是独立图形处理器市场中,占有 83% 的份额;这些 GPU 用于台式机和笔记本电脑。
David:Ben,你把整个故事都讲完了。
Ben:抱歉,我先剧透几个点。不仅如此,NVIDIA 的追随者也知道,他们最近开创了一个全新的市场:为机器学习、神经网络、深度学习提供硬件和软件开发工具,用于云端和数据中心。显然,这正在定义整个 2020 年代的计算方式。
我们开始研究后发现,这个故事完全可以写成一本惊悚小说,因为联合创始人兼 CEO Jensen Huang 曾三次押上整家公司,每次都差点破产。当然,回头看如今的结果,显然公司并没有真的破产。
David:好,先用几句话介绍 Jensen。接下来我们会聊好几个小时,但你只要记住一件事:这家伙以前开一辆丰田 Supra,就像《速度与激情》里那种死亡机器,后来出了严重车祸,差点丧命。
Ben:又多一个他和 Elon Musk 相似的地方。
David:天啊,太疯狂了。
Ben:这一集内容太多,我们把机器学习的故事留到下一期。今天讲 NVIDIA 从创立到崛起,如何推动计算机图形和电子游戏革命。这是真正发明和创新的故事,也提醒我们工程突破确实能推动世界前进。
先交代一下时间背景:故事从 1993 年讲到 2000 年代中后期。过去五年,NVIDIA 股票大涨、公司备受追捧,但我觉得 Jensen 仍被低估为一位 CEO。即使在 NVIDIA 的铁杆粉丝群体中,大家对他的敬意无以复加,但我认为了解他的人还是不够多。
David:正式开始前,再引用 Jensen 一句话:“我求生的意志超过几乎所有人想杀死我的意志。”太精彩了。
Ben:听众朋友们,听完这一集后,如果你想找人讨论,我们有好消息:可以到 acquired.fm/slack,和 Acquired 社区里另外 11,000 名聪明成员一起聊。如果你迫不及待想听第二部分,可以在常用播客播放器里搜索 Acquired LP Show,先听更多内容。
再说一件新消息:如果你还没给节目打分或写评价,Spotify 手机版最近刚增加评分功能。如果你用 Spotify,欢迎给我们打个分;如果用 Apple Podcasts,也请留下评价。你愿意和其他人分享听节目时的感受,我们真的非常感激。
好,听众朋友们,本节目不构成财务建议。我们可能持有节目中讨论的公司。本节目仅供娱乐和信息交流。David,请开始吧。
David:故事从 1963 年 2 月开始。当时硅谷是什么样?Fairchild 大概已经成立,硅谷也开始起步,但还在早期。我们不是从硅谷开始,而是从……
Ben:台湾?
David:对,台湾南部。Jen-Hsun Huang,也就是后来改用英文名 Jensen Huang,就在那里出生。他父亲是 Carrier 空调公司的工程师。你在大楼上见过那些大型工业空调设备吧。
Jensen 四岁时,父亲去纽约参加公司培训。他觉得美国太棒了,想让孩子们在这里长大,获得这里的一切机会。他回到家时,Jensen 四岁,哥哥比他大几岁。全家没人会说英语。母亲买了一本英语词典,每天挑十个词,逼着两个孩子背诵、测验,用词典教他们英语。
如果你听过 Jensen 说话,可能会想:他的口音是怎么来的?因为听起来不像你预期的那种口音。几年后,一家人搬到泰国。Jensen 九岁时,父母终于决定现在是送孩子去美国的合适时机。
父母暂时还不能搬去美国,钱也不够,但他们找到一所负担得起的寄宿学校,叫 Oneida Baptist Institute,位于肯塔基州东部的乡下。Jensen 后来说,他和哥哥是这所学校的第一批外国学生,也可能是镇上有史以来第一批中国人。
后来他们发现,这所学校之所以学费低,是因为它其实不是预备学校,而是一所管教学校,专门收有行为问题的孩子。Jensen 九岁去那天,室友是个 17 岁的男孩,刚出狱不久,之前在一场斗殴中身中七刀,还在康复。
Ben:这确实是典型的美国旅程。
David:令人惊讶的是,这很像 Jensen 的风格。尽管室友大他八岁,几乎是他的两倍年龄,背景完全不同,两人还是成了好朋友。Jensen 帮他学数学,对方则带 Jensen 举铁。你看今天的 Jensen 会觉得:“这家伙真壮。”
Ben:他确实很壮。
David:他九岁就开始举铁了。他在 Oneida 的经历很精彩。我平时不太怕东西,也不太担心去陌生地方,能忍受很多不舒服的事。后来我们会看到,这种特质在他人生中多次发挥作用。
非常棒。如今他和妻子 Lori 已向学校捐赠了几百万美元。这所学校现在是一所很不错的机构。你可以看到 Jensen 2020 年在那里发表毕业典礼演讲,我们会把链接放到资料来源中。
Jensen 在 Oneida 待了几年后,父母终于攒够钱来到美国。他们先搬到华盛顿州塔科马,然后再向南搬到俄勒冈州波特兰郊区。Jensen 和哥哥回到父母身边,在当地上公立学校。
Jensen 继续他的美国成长经历。他迷上了乒乓球,在青少年全国赛上拿到第三名,照片还登上了《体育画报》。挺普通的。
父母继续严格要求他的学业。Jensen 显然很聪明,后来跳了两级。他很快进入大学,就读附近的俄勒冈州立大学。
Ben:他好像 16 岁就上大学了,对吧?
David:是的,他跳了两级,16 岁进入俄勒冈州立大学。他喜欢数学,于是决定主修电气工程。他爱上了这门学科,之后还遇到了真爱。
他首先是觉得电气工程酷到不行,成了学校最好的学生之一。他会因为教授谈到精确数字时不够严谨而生气。
Ben:后来他也说自己开始尊重另一种观点。我想 NVIDIA 员工会叫它“CEO 数学”:他会把数字四舍五入。回头看,他理解教授当时想展示的东西:只有先理解整体,细节才重要。
David:太像 Jensen 了。他知道员工会因为自己把数字四舍五入而不高兴,也懂得精确很重要,但这里更重要的是整体。
他第二次坠入爱河,是和电气工程基础课程的实验搭档。他的实验搭档 Lori 后来成了他的妻子。故事非常棒。Jensen 1984 年毕业,Lori 1985 年毕业,两人搬到硅谷。Jensen 加入 AMD,担任类似芯片设计项目经理的职位,工作高度依赖工程技术,但主要是负责芯片开发流程的初级经理。他参与开发当时速度飞快的 1 兆赫 CPU 芯片。
Ben:对。他说 1 兆赫现在听起来很慢,回忆时还说“你甚至能看到它在过来”,意思是当时的芯片有多慢。
David:你能从很远的地方看到它慢慢过来,真是太逗了。当然,他现在制造的是全世界速度最快的芯片。他在 AMD 工作了几年,同时晚上去斯坦福大学攻读电气工程硕士。最终花了八年才读完。
他在 AMD 和之后加入的 LSI Logic 工作期间一直拼命工作。说到 LSI Logic,你回去看过 Don Valentine 在 GSP 的“自上而下”演讲吗?
Ben:没有。
David:我每年都会看一次。每次有理由就重看一遍。
Ben:是他举起 Alfred Lin 履历的那场吗?
David:对。那场演讲里还有个彩蛋:当天是 Jensen 和 Lori Huang 斯坦福工程中心的揭幕仪式。Don 说 Jensen 捐了一栋楼。太棒了。
Ben:我确实看过 Jensen 在斯坦福做演讲的那段视频。我想那是工程中心开放之后 Jensen 首次在那儿演讲。他说:“我捐了钱,现在你们有了漂亮的大楼,我已经没钱了。”
David:我身无分文。对,Jensen 真会开玩笑。
Ben:补充一下背景,他目前持有的 NVIDIA 股票价值大约 200 亿美元。
David:我想他拥有 NVIDIA 大约 3.5% 的股份之类。对,他可不穷。好,他在 AMD 工作了几年。他可能是在研究这个“快得能从远处看到”的芯片时意识到,芯片设计太难了。Intel 能做,AMD 能做,但这样的公司不多。当时是全栈式经营,直到 1987 年台积电才成立。
Ben:那时候不只是自家生产芯片,芯片设计流程本身也基本是手工完成的。每家公司的内部流程各不相同,工程师要靠组织内部积累的经验来设计和布局芯片里的元件。
David:Jensen 说,他在学校时觉得 AMD 很酷,因为在那里可以把整个流程都做一遍。但到了 AMD 后,他发现这其实不酷。要是公司能专精于技术栈中的某一部分,再由工具、平台和其他公司让任何人都能制造芯片,那样才更酷。
Ben:对,如果有设计工具帮助你设计芯片就好了。
David:几年后,他在 AMD 的办公室同事离职,加入一家叫 LSI Logic 的初创公司。当时 LSI Logic 刚上市。我们在节目里聊过:它上市首日就给 Don Valentine 和红杉资本带来了有史以来最大的风险投资回报,可能也是史上最大的风险投资回报,金额达到 1.53 亿美元。
Ben:风险投资这个资产类别变化真大。
David:我想那可能是红杉基金二期或三期,整个基金可能只有 1,000 到 1,500 万美元。也就是说,首日回报差不多是基金规模的十倍。太惊人了。
LSI Logic 是什么公司?它是最早、也最顶尖的 ASIC 公司之一。ASIC 是专用集成电路公司的意思。它们做的就是为其他公司设计定制芯片。这正是 Jensen 开始思考的方向。
他们制造的定制芯片 ASIC 只承担非常具体的功能,嵌入其他系统里,例如国防公司的系统,像洛克希德·马丁。后来更多公司也找到 LSI Logic,说:“我们想做一套芯片系统。你帮我们设计里面的芯片,我们还会用 Intel 的处理器。”这让开发最终产品系统变得更加普及。
Ben:没错。ASIC 的核心理念是:如果你不需要一个用途灵活、能运行各种应用的通用计算机,而是清楚芯片具体要做什么、永远只做这一件事,就可以把功能直接硬编码到芯片上。芯片的物理设计专门用于这一项任务,因此在底层执行时非常高效。
David:对。ASIC 的后续发展至今仍然存在,我们现在也仍然使用 ASIC。不过它的一种演化方向是 FPGA,也就是现场可编程门阵列芯片。有些人可能认为它们是 NVIDIA 如今面临的一个看空因素。这个话题我们以后再讲,先放到很后面。
Sun Microsystems 是 LSI Logic 最大的客户之一。Sun 就是这么起家的,为工作站制造芯片。Jensen 加入 LSI 时,Sun 刚开始找他们合作。他被分配到这个项目,早期基本驻在 Sun,帮助设计后来成为 SPARCstation 1 的芯片,也就是 Sun 第一款重要的工作站产品。
接下来几年,Jensen 在 LSI 几乎只做 Sun 的项目。他直接与 Sun 创始人 Andy Bechtolsheim 和 Vinod Khosla 合作,因此很快出了名。他很擅长把客户对芯片的愿景和需求转化成实际产品,并投入生产。
1992 年感恩节前后,Jensen 终于花了八年时间完成斯坦福硕士学位。幸好他在之后的事情发生之前毕业了。与 Jensen 在 Sun 关系很近的两个朋友 Chris Malachowsky 和 Curtis Priem 来找他。他们按 Jensen 的说法都是非常非常出色的工程师;他说这话时是认真的。他们说:“我们俩在 Sun 都不太开心,有个想法想和你聊聊。”Jensen 回答:“好啊,去我最喜欢的地方见面吧,Denny's 餐厅。”
Ben:真的吗?
David:他太喜欢 Denny's 了。高中时他就在那儿打工,去哪儿都去 Denny's。我想他最爱点的是 Super Bird 三明治。他太朴实了,我很喜欢他。
三人到 Denny's 吃饭时,Chris 和 Curtis 向他介绍了一个相当不错的想法。你是风险投资人,假设时间回到 1992 年底,你会投这个项目吗?他们看到 3D 图形正在成为趋势。
记住,这正是 Sun、LSI Logic 等公司的时代,街对面还有当时的硅谷图形公司 SGI。SGI 诞生了很多优秀企业家,包括 Jim Clark 和 Netscape。
Ben:还有《侏罗纪公园》。
David:《侏罗纪公园》马上要上映了,1993 年上映。当时 3D 图形需求巨大,但要做 3D 图形,得用 SGI 工作站,配置非常专业、高端又昂贵,只有军方或《侏罗纪公园》这种级别的预算才买得起。消费者却非常喜欢 3D 图形。
Ben:当时电子游戏主机发展到哪一步了?
David:还处在超级任天堂时代,还没有 3D 主机画面。那很快就会出现。不过当时 PC 市场正迅速升温。
Ben:离 Windows 95 发布还有一年半。
David:我想你我都记得,1992、1993 年的孩子在个人电脑上玩《德军总部 3D》和《毁灭战士》。1993 年发布的《毁灭战士》大获成功,由德州的 id Software 开发,John Carmack 和 John Romero 参与其中。Carmack 用高超工程技术让 3D 图形在消费者的 PC 上运行。要做到这点,需要他这种水平的人,市场也证明了消费者非常喜欢。
Chris 和 Curtis 的想法是:“我们是非常优秀的芯片工程师。Jensen,你擅长芯片项目管理。我们来做一张显卡,设计一颗芯片,让普通 PC 的图形性能提升,能够像 SGI 专业工作站那样呈现 3D 图形,但服务于消费级 PC 硬件。”我们知道大家喜欢游戏,这会推动整个行业发展。听起来不错吧?
Ben:他们也不只是说要让用户能在 PC 上开发游戏,而是要让大家能在 PC 上玩游戏,对吧?
David:两者都包括,但主要是让用户能在 PC 上玩游戏。他们还需要为开发者建立 API、SDK 和开发生态,让开发者能使用这款新硬件。核心是把硬件带给消费者,让他们能玩这些游戏。这个提议怎么样,听起来不错吧?
Ben:你想让我相信,1990 年代电子游戏会在 PC 上成为大趋势,消费者会想在 PC 上玩,而不是在超级任天堂这类专用游戏机上玩。也许吧。
David:但当时已经有 id Software、《德军总部》和《毁灭战士》这些例子,有数百万人在玩。
Ben:可还是有点不确定,因为谁也不知道电子游戏会不会变成巨大市场。也许只是面向儿童的市场;也许只需要五六款《毁灭战士》,再有五六位像 Carmack 这样天才的人各自想办法解决图形问题,并不需要彻底改变开发环境。这是个不小的信念飞跃。
David:对,确实有飞跃,但我觉得这个阶段的提议已经相当值得投资。硅谷周围还有另一种趋势:生产外围设备的公司正在快速发展,它们制造插入消费级 PC 的芯片和卡片。有人做声卡、网络卡、串行端口卡,产品多种多样。
Ben:这时已经出现加速计算的浪潮:有人发现,某些任务可以由 CPU 之外的专用芯片来处理。厂商可以为 PC 开发定制硬件,把特定工作负载从 CPU 上卸下来。
David:对。他们的提议就是制作定制图形卡,让它专门把游戏的图形运算从 CPU 上卸载下来。
Ben:好。
David:对,听起来几乎是个必投项目。但当一件事对风险投资人来说显而易见时,问题是它对很多风险投资人都显而易见,于是短短几个月内,就有很多公司获得融资,准备做同样的事。
回到那晚的 Denny's,NVIDIA 是第一家专门做显卡的公司。三人决定一起创业。Jensen 走进 LSI Logic CEO 的办公室,告诉他要辞职,和 Sun 的两位工程师一起创立公司,商业计划是做图形卡。你知道 LSI Logic 的 CEO 是谁吗?
Ben:不知道。
David:是 Wilf Corrigan,他以前是 Fairchild Semiconductor 的 CEO。
Ben:不会吧。
David:真的。
Ben:Don Valentine 是红杉最大的投资人,投资了 LSI Logic。他是通过 Fairchild 认识 Wilf 的吧?
David:对,他们以前是同事。
Ben:明白了。
David:这家公司上市后也是红杉当时最大的退出。Wilf 对 Jensen 说:“让我确认一下,你要去做显卡,让 PC 用户拿它来做什么?”Jensen 回答:“在 PC 上玩游戏,主要是给孩子们用。”
Wilf 抓住了关键问题:“那是谁来做 PC 游戏?有没有开发者生态?”这听起来像是“只要我们把东西做出来,他们就会来”。记住,他以前在 Fairchild 工作,觉得自己知道如何为特定应用制造硅芯片。
Wilf 说:“好,等你回来,我会帮你留着工位。”不过在你离开之前,我要给 Don 打电话。你为我做得不错,我会联系 Don。他打给 Don,说:“Don,我有个年轻人要来见你,你先准备一下。”
Ben:这对所有创业者和想创业的人都是一课:让投资组合公司的 CEO 帮你推荐,是个好办法。特别是如果对方是他基金里表现最好、甚至史上回报最高的公司,风险投资人很难不带着积极印象来见你。Jensen 很难搞砸这场推介。
David:按理说几乎不可能,但他去了 Don 那儿,演讲彻底失败。你了解 Don。他坐下来问:“怎么样?”Jensen 紧张得不得了。
Ben:当时他可能只写了半份商业计划。他买了一本创业指南,只读了三章就不想继续。他开始写计划,但没写完。他进了会议室,接着就在 Don 面前讲得一塌糊涂。
David:没错。Jensen 失望地走到门口,Don 把他叫住说:“你讲得不怎么样。不过 Wilf 让我给你钱。虽然根据刚才的表现,我觉得你不太行,但我还是会给你投资。如果你把我的钱亏了,我就杀了你。”经典 Don 风格,太妙了。
交易谈成了。Sutter Hill 也加入了。故事经过戏剧化处理,但总之这是个热门项目。
Ben:这是我们连续第二期讲到 Sutter Hill。
David:对。他们太厉害了。也有不少其他公司想投,这正符合当时热门创业项目的特征。
Ben:他们是不是每人投了 100 万,总共 200 万美元?
David:总额是 200 万美元,投后估值 600 万。我不确定每个人具体投了多少,我猜可能各投 100 万。但请记住,NVIDIA 今天是全球第八大市值公司,起步时投后估值只有 600 万美元。
公司注册前还有个小问题:他们还没给公司取名。Jensen、Chris 和 Curtis 一直在做商业计划,但还没有名字。
他们把第一颗图形芯片的设计文件存成点 NV 格式,NV 是 next version(下一个版本)的缩写。他们喜欢这个说法:“我们一直都在做下一个版本。”
他们开始翻词典找带 NV 的词。清单可能很短,最后找到拉丁语 invidia,意思是嫉妒。于是他们想:“太好了,我们要成为这个行业羡慕的对象。”他们会去掉开头的 I,让名字以 NV 开头。
Ben:后来他们当然选了绿色,还能做“嫉妒得发绿”之类的宣传活动。
David:不过小心你许的愿望。正如我们一直说的,短短几个月里,竟然有另外 89 家公司获得融资,也打算做同样的事。
Ben:这个名字也很聪明,里面带有“vid”,让人想到视频。这也是他们想做的事。它像 Rich Barton 起名时说的“空容器”:有足够多可能含义,之后再赋予品牌意义。因为有另外 89 家公司同时做相同事情,他们必须开辟一个新领域,并成为这个领域的思想领袖。他们需要迅速建立品牌,不仅要吸引消费者,还要吸引 PC 制造商。Jensen 说他们的“愿景”——不过他不喜欢“愿景”这个词,因为觉得排斥一些人——所以他说,他们的“视角”是让图形成为讲故事的新媒介。
这也是一个新领域,他们必须开创并成为该领域的思想领袖。他们得迅速建立品牌,不仅面向消费者,也要面向 PC 制造商。Jensen 讲过他们的愿景,不过他不喜欢“愿景”这个词,因为觉得它会排斥一些人,所以他称之为“视角”:他们想让图形成为一种讲述故事的新媒介。
当时他解释了这项事业的意义:今天电子游戏已是每年 1,800 亿美元的产业,规模超过好莱坞和音乐产业,是最大的娱乐媒介。但他认为,用电脑图形还无法真正讲故事。若能做到,就非常有意思,因为游戏并非预先录制,每次体验都能全新不同。它也是唯一可以联网的娱乐媒介,因此可能成为真正社交、互动的媒介。
他们的使命是创造 3D 图形,把它变成未来的艺术叙事形式,让所有工作都围绕这个目标展开。NVIDIA 今天不一定完全等同于这一使命,但这确实是公司业务的一部分,也是支撑它走过头二十年的方向。
David:你刚才也说得很好。Wilf 指出了 NVIDIA 第一代产品的关键难题:他们必须向开发者推介这套系统。除了 id Software 和 John Carmack,当时几乎没有其他 PC 游戏开发商。
当时 3D PC 游戏开发者很少,虽然 2D PC 游戏开发者不少。NVIDIA 必须说服大量人学习在 PC 上开发 3D 游戏。既然他们想用图形实现新的叙事方式,就得自己编写 API、SDK 和开发框架,让开发者能使用他们推出的新图形芯片,同时还得作出许多技术设计决策,并希望全行业都采用这些标准。
Ben:对。这是一个案例:当你比整个行业聪明一步时,可能会发生什么。
David:没错。最开始一切进展顺利。记住,当时这是热门项目,他们是第一家公司,红杉资本和 Sutter Hill 都投资了他们。他们还拿下 Sega 的大单,为街机和下一代家用游戏主机提供图形处理引擎,后来这款主机成为 Sega Saturn。正如我们在索尼那期节目里讲过的……
Ben:当然不是 Sega Genesis。
David:没错,不是 Sega Genesis。问题在于 NVIDIA 和 Sega 合作做了一系列设计决策。大家知道 3D 图形是用多边形构建的,所以行业里总会谈到多边形。他们必须决定多边形的基本图元,于是决定用四边形表示顶点。现在稍微了解电子游戏开发的人都会说:“事情不是这么做的。”
Ben:大家讲的都是三角形。
David:对。NVIDIA 今天那座宏伟总部大楼据说以三角形为造型,向游戏开发者致敬,而不是用四边形。起初问题还不大,差不多一年里一切都还行。NVIDIA 领先市场,也拿下了 Sega 这个大客户。
Ben:当时还不需要行业标准,因为产业没那么复杂,也不需要很多合作和统一工具。你只要把芯片放进游戏机然后发售就行。Sega 是唯一制作 SDK 的公司,开发者反正都得采用它的标准,所以一切都很好。但生态扩张得很快,也很快变得复杂,大家很需要兼容性。
David:问题就在这里。Chris、Curtis 和 Jensen 不是硅谷唯一发现孩子们想在 PC 上玩游戏的人。随着《毁灭战士》出现,微软也想:“有意思,我们靠卖 PC 做生意。现在有很多显卡公司,那我们应该鼓励整个生态发展,并制定标准。”
Ben:我们希望 Windows 开发者能轻松地为所有新型机器和高级图形能力开发软件,所以要尽可能简化这个过程。
David:开发者想直接在 Windows 上制作 3D 图形,不想用 NVIDIA 这类不知名公司的笨重中间件。何不把 3D 图形 API 直接集成到 Windows 中?这就是 Direct3D。了解历史的人都知道,它后来成为 DirectX。
Ben:DirectX 的一些设计决策和 NVIDIA 完全不同,对吧?
David:对,他们采用三角形,因为三角形合理。NVIDIA 现在陷入困境。原先那 89 家竞争公司里,大多数都想:“我为什么不加入微软生态?不加入才是傻子。”
微软标准建立在和 NVIDIA 完全不同的技术范式上。而 NVIDIA 只有 Sega 这一个客户。到了 1996 年,Sega 也开始怀疑四边形是不是正确的选择。
Ben:简单说一下为什么这并非无关紧要的细节。三角形是能构成二维形状的最少顶点数。它是基本建构单元,只要三角形足够多、足够小,就能组成任何其他形状和曲面,是呈现 3D 图形最基本的元素。
David:没错。NVIDIA 当时已经开发 NV2,也就是他们认为 Sega 下一款主机可能采用的芯片,后来本来会用于 Dreamcast。Sega 突然说:“我们改主意了,不做这个了。”NVIDIA 就彻底陷入危机。
此外,在 NVIDIA 创立后的这一年半里,摩尔定律让内存价格下降了。NVIDIA 的芯片设计对内存要求特别高,搭配内存组件的成本约 200 美元;竞争者的内存更多,但只要 50 美元。
Ben:NVIDIA 最先进入市场,反而没预料到摩尔定律带来的指数变化,因此处于劣势。它没有时间观察行业标准最后怎么定下来,而是先选了自己的技术路线,结果和其他人选的不同。第二,竞争者的成本结构更低,至少能看到成本会迅速下降。NVIDIA 按照一个很快就会失效的约束条件设计芯片。
这时 Jensen 和联合创始人必须面对现实:“我们要不要把所有工作推翻重来?如果要,怎样避免再次犯错?”他们得考虑摩尔定律所带来的指数变化和价格下降,并为两三代、甚至四代以后的硬件能力设计芯片。
David:事情发生时,公司只剩九个月的现金。任何其他公司可能都会说:“关门吧。”完全没希望,所有条件都对你不利。我很难想象还能怎么翻身。但 Jensen 真是非常厉害,他说:“我们不能这样倒下。”
今天听 Jensen 谈 NVIDIA 文化时,他说“知识诚实”是公司的基石。他说的就是这种场景。他坐下来和 Curtis、Chris 讨论。记住,他们都是工程师。
NVIDIA 已经招了 100 多名工程师,还向他们推介了一套技术愿景:我们要定义行业标准,不用现成方案。从工程角度说,这一切已经全毁了。Jensen 对他们说:“各位,这就是幻想。如果想活下去,我们就得把一切推倒重来。”
他们唯一的办法,就是采用和所有竞争者一样的 Microsoft Direct3D 标准和架构,唯一的机会就是比别人性能好,争取在已经商品化的芯片海洋中成为最好的一颗。联合创始人不想这么干,这对硅谷工程师来说不是令人激动的愿景。
Ben:当 CEO 对你说这番话时,等于在说:“我的工作是制定战略,你们负责执行。现在战略失败了,所以我们只能在工程上胜过所有对手。我们必须在工程决策上更聪明,以更低价格、更低能耗提供比竞争者性能更好的产品。”
微软已经吸引了开发者的注意力。NVIDIA 意识到,当时它没有能力建立自己的开发者生态,因此必须关注两侧:左边是所有采用微软 API 的开发者,右边是同一批消费者。他们只能和其他公司比拼纯工程能力。
David:但你说这是工程能力,其实当时这个产品几乎是商品化的。关键不只是工程能力,而是你能多快交货、设计出下一代芯片,并且比其他人先交付,因为大家都知道芯片将做什么。
Ben:为什么?究竟什么让显卡变成了商品?
David:当时显卡没有什么特别之处。它和其他外围设备一样,都是把 3D 多边形图形处理从 CPU 转移到主板上的另一颗芯片。声卡为声音这么做,网卡为网络连接这么做。
大家关注的就是价格性能比,怎样把计算任务从 CPU 卸载出去?接口和编程语言都由微软标准化,你卖的就只是商品化硬件。
Ben:当时 GPU 做的事是接收系统输入的点云,也就是表示 3D 世界的顶点和多边形,然后尽可能快地、以尽可能高的分辨率,或者以预先设定的分辨率,输出屏幕上的二维画面。
它要把 3D 转成 2D,而且得比竞争对手做得好。大家能做的事情基本一样。当你说商品化,意思是性能受到摩尔定律和集成电路制造工艺极限的限制。
David:没错,所有人都明白这意味着什么。他们必须比竞争对手更快交货,更何况公司就快破产了。他们开始制定计划,想尽可能精准地穿过这个狭窄窗口。
他们不得不裁掉 70% 的员工,只剩大约 35 人。留下的人都知道,公司必须从头设计并推出新芯片,而且要赶在现金耗尽之前完成,只有九个月。正常情况下,芯片设计周期根本不可能这么短。
Ben:通常要两年,对吧?
David:对。无晶圆厂芯片公司通常要先设计芯片、送到代工厂,代工厂制造原型后寄回来测试,双方来回修改几次。
Ben:你说的代工厂是指台积电、三星或 GlobalFoundries 这样的公司吧?
David:对。不过 NVIDIA 当时还不能用台积电,因为台积电只和最优秀的公司合作,而 NVIDIA 还不够好。他们只能找二线代工厂。这个流程非常慢。只有确定设计正确后,才会进行所谓的芯片流片,也就是定稿。
Ben:我特别喜欢“流片”这个词。
David:它源于过去真的要把光刻用的掩模贴在胶带上的做法,但如今就是指芯片设计最终定稿。
Ben:不过在最终定稿前,他们确实会测试原型。代工厂会制造样品芯片寄回来,让你检查所有功能是否正常。这一轮完整流程要两年。
David:对。他们说:“我们没时间这么做。”Jensen 说:“我听说现在有新技术和新设备,能模拟芯片。在我们这个例子里,可以用软件模拟正在设计的图形芯片。”
Ben:有这样的初创公司,但产品已经存在。
David:问题是软件模拟很慢。玩游戏时,屏幕每秒刷新 30 到 60 次;职业玩家可能要 120 帧。可这个模拟器每 30 秒才生成一帧。他们只能靠软件调试,才能省下时间;也就是说,要每 30 秒等一帧。
Ben:太疯狂了。
David:非常痛苦。
Ben:他们的取舍是:若要九个月内交货,就没有时间让芯片在真实硬件上运行。测试会变得无比乏味:盯着屏幕,每 30 秒看一次新画面,核对输出是否正确。只要这样反复测试,就可以不制造实体原型,直接进入量产。
David:他们真的这么做了。光为了买模拟器硬件和软件,就花了 100 万美元。
Ben:我想他们已经有一些营收,但这一笔钱仍然占公司银行账户总现金的三分之一。
他们当时只剩六个月现金。团队花几个月完成设计,然后打电话给代工厂。我不确定用的是 United 还是台湾其他代工厂,总之不是台积电。他们说:“好,芯片设计定稿了,可以投产。请生产十万颗。”代工厂的人还问:“你们确定吗?”他们说:“确定,做吧。”
Ben:如果我没记错,NVIDIA 几乎是那家芯片模拟软件公司的唯一客户。那是一家还没得到验证的初创公司。NVIDIA 的处境是:“我们真的别无选择。”
David:对,他们是唯一客户,而那家公司后来倒闭了。即便如此,这颗芯片最终成了他们的优势。所做的事太疯狂了,但他们背水一战,只能这么做。
但这个方法的优点是,他们能用和竞争者相同的技术假设来设计芯片;竞争对手还在开发设计,得 18 到 24 个月才能上市,NVIDIA 却能在六个月内推出同一代产品。这颗芯片叫 RIVA 128,是个真正的猛兽。
Ben:个头也很大。
David:没错。和当时其他产品相比,它的性能特别强。
Ben:比顾客告诉他们想要的性能强得多。
David:对,强得多。但也有缺点。能力越大,责任越大。由于他们用这种方式制造,产品勉强能用,存在许多问题。我不记得准确数字,但当时 Direct3D 大约有 24 或 25 种不同的方式和技术。
Ben:是混合模式吗?
David:对,我想就是混合模式。RIVA 只支持约三分之二,剩下三分之一会直接崩溃,根本不能用。
Ben:我记得问题比这还严重。NVIDIA 不得不挨个拜访所有开发者,说:“拜托,你们真的会用超过这八种模式吗?你们到底什么时候会需要那些复杂功能?帮帮我们吧,这一代芯片的这八种模式效果很好,肯定够用了。”
David:太有意思了,因为开发者真的答应了。在 NVIDIA 第一代产品上,他们想开发全套技术、推动市场发展,但他们对市场一无所知,完全根据假设判断人们想要什么。
现在 Jensen 亲自去找开发者,说服他们采用这套方案。为什么开发者愿意?因为关键只有性能。消费者会根据画面质量决定买哪块显卡、玩什么游戏。这是市场第一次发现,人们愿意为了性能牺牲很多其他东西。NVIDIA 是第一个认识到这一点的公司,因为它必须一个个和开发者谈,大家也都上了这条船。
Ben:澄清一下,顾客会自行决定买哪块显卡。
David:这是一个完全互相关联的系统,所有决定都由消费者发起。需求在消费者这边,他们决定买什么硬件,而 NVIDIA 的生意就在这里。
Ben:无论他们买的是 OEM 组装好的电脑,还是之后自己购买显卡,都是他们决定电脑里要装哪块显卡。
David:没错。游戏开发者会决定支持哪些显卡、怎样开发游戏,因为他们要考虑目标消费者是谁,以及玩家需要什么级别的性能才能完整运行游戏。
Ben:开发者会提前判断游戏发售时市场上有哪些显卡。他们会瞄准性能和价格都最合适的产品,因为大众市场会买那张卡。如果 NVIDIA 告诉他们:“我们的卡测试结果表明价格性能比或每瓦性能最好”,那么消费者就会买这张卡,开发者也必须为它开发。
David:然后消费者才会买我的游戏。我记得几年后有个典型例子:《孤岛危机》。你记得吗?
Ben:记得。《孤岛危机》和《孤岛惊魂》有什么关系?
David:《孤岛惊魂》用了《孤岛危机》引擎,后来还有《孤岛危机》游戏,关系有点复杂。大致来说,2000 年代中期《孤岛惊魂》推出时,画面好得令人难以置信,只要电脑硬件够强就行。游戏本身不怎么样,我好像没玩超过十分钟。
Ben:如果电脑跑不动它,你会看到玩家录制的视频:他们在游戏里堆了上千桶汽油,然后开枪射击。显卡性能不够时,电脑就会直接卡死。《孤岛惊魂》在低性能芯片上的失败方式就是这样。
David:这就是硬核游戏行业的发展过程。《孤岛惊魂》的游戏和硬件销量都非常高,只是因为玩家想体验那种画面水平。开发者也逐渐发现,只要牺牲混合模式之类的功能,产品还是可以发布,因为图形性能最重要。
效果很好。四个月内,RIVA 128 就卖出了一百万颗。我本来应该查一下建议零售价,但无论如何,这都是很大的营收。
Ben:没错,规模不小。那是哪一年?
David:1997 年。
Ben:这是个有意思的年代。互联网已经出现,互联网泡沫还要几年才会破。第一代 PlayStation 已经上市,PS2 还没有。我想是这样。
David:从那以后,游戏市场分成两边:一边是标准化的主机游戏,你知道一切都能正常运行;另一边是硬核 PC 游戏市场。后者玩家人数更少,但每个玩家愿意花很多钱,收入潜力也很大。
这时 NVIDIA 已经摸清了 PC 游戏市场的规律,也建立起一套新流程:它可以每六个月设计并推出新一代硬件,而其他公司要 18 到 24 个月。
Ben:必要性是发明之母。
David:说它非常重要都是轻描淡写。这对市场影响极大,但当时没人意识到。Jensen 没意识到,其他人也没想到。
他们开始每六个月推出一代产品,大致每代都让同价位性能翻倍。按照摩尔定律,一个价位能买到的芯片晶体管数和计算能力每 18 到 24 个月翻倍。1997、1998 年开始,NVIDIA 每六个月就能把同价位性能翻倍。
Ben:很有意思。他们和 CPU 制造商还在不同方向上竞争。我们节目都过了一小时,竟然还没讲 GPU 最神奇的地方:它们非常擅长并行处理。上过底层计算课程的人都知道,CPU 的时钟每跳一次就执行一条指令,操作按顺序沿着长长的处理流程推进。
David:这叫串行处理。
Ben:没错。CPU 可以从寄存器读数据,也可以把两个数相加,但所有操作都是串行的。
David:就像《我爱露西》里著名的巧克力传送带。巧克力一个个出来,CPU 好比工人,每次只能包一颗,再包下一颗。
Ben:对。图形处理的关键是它非常适合并行处理。很多画面元素互不依赖,可以同时处理。你能独立渲染不同内容。多年后他们会增加核心数量,同时执行更多指令,让这些任务并行化。
当时人们可能认为,并行处理最主要的用途就是图形。我们先记住这点,稍后再回来讲;关键是,他们正在想办法并行处理更多工作。
David:没错。NVIDIA 当时制造的图形卡,非常擅长每秒 30、60 或 120 次并行点亮屏幕像素,显示游戏或图形程序从 CPU 传来的画面。游戏开发者使用 Microsoft Direct3D,也就是后来成为 DirectX 的技术,或者使用开源竞争产品 OpenGL。逻辑处理仍然主要在 CPU 上完成。
这意味着当时的游戏,无论是 PlayStation 1、PlayStation 2、N64 等主机游戏,还是 PC 游戏,画面看起来都差不多。光照是预先做好的。开发者设定好场景后,不会让角色拿着火把四处跑,由火把动态影响周围环境,所有效果都提前设定。GPU 不会进行智能计算,只负责点亮像素。
Ben:为了简化开发,软件开发工具包的抽象层级很高,开发者无法控制足够多的细节来形成不同风格。他们只能摆放屏幕上的元素。
David:所以所有画面都差不多、很平面。你也许能用硬编码改变时段和画面外观,但所有东西都是预先写死的,没有实时计算。今天即使在最简单的手机游戏里,你也到处能看到动态光照和着色,稍后我们会再讲。
图形卡虽然很重要,但当时仍是商品化产品,智能计算还很少,几乎没有编程能力。不过 NVIDIA 看懂了这点,可以每六个月交付一代产品,并迅速抢占市场份额。越来越多人开始注意他们。台积电以前连 Jensen 的电话都不接——这里有个精彩故事。你看过台积电 30 周年庆典吗?
Ben:看过。
David:YouTube 上有三小时长。
Ben:值得补充一下:Morris Chang 请来了 NVIDIA、ARM、ASML、Qualcomm 和 Broadcom 的 CEO。
David:对,AMD 的 Lisa Su 好像没参加。
Ben:这几乎就是台积电生态系统的支柱。Morris 做主持人,非常有意思。
David:整个活动在庆祝 Morris 和台积电,很精彩。他和 Jensen 的那一段讲了 NVIDIA 如何与台积电建立合作。RIVA 128 成功后——NVIDIA 后来成了台积电最大的客户之一,两家公司长期紧密合作——Jensen 给台积电创始人 Morris Chang 写了一封纸质信,寄到了台湾。
Ben:因为他没法通过销售人员联系到 Morris。
David:没错,所有人都不理他,因为 NVIDIA 当时只是又一家濒临倒闭的初创公司。Morris 收到信后,做了最像 Morris Chang 的事:马上给 Jensen 打电话。故事里说,NVIDIA 办公室里电话响起时,大家正乱成一团,作为初创公司赶着发货、手工测试 RIVA 128。很多芯片刚出厂,还没测试。
Jensen 接起电话问:“你好,哪位?”Morris 说:“你好,我是台积电的 Morris Chang。我收到你的信了。”Morris 回忆说,电话那头沉默了几秒,然后听到 Jensen 大喊:“大家安静,Morris Chang 打来了!”
Ben:台积电就这样成为 NVIDIA 的芯片制造商。
David:没错。第二年,两家公司签下了一份多年期的大合同,台积电成为 NVIDIA 的主要代工厂,直到今天仍然是。Jensen 和 Morris 关系很好。这笔合作对两家公司都是重要里程碑。
有了真正优秀的代工伙伴,加上这套独特的芯片开发流程,NVIDIA 的发展继续加速。1999 年,他们为产品重新命名。最初是 NV1,之后是 RIVA 128。
他们还做了个小比赛,选产品名称。获胜名字是 Geometry Force,后来缩写成 GeForce。买过显卡的人都知道,GeForce 至今仍是 NVIDIA 游戏显卡的品牌,也是游戏行业中最受尊敬的品牌之一。原因是 1999 年发布的第一代 GeForce——GeForce 256——性能非常强,图形性能比市面上其他产品高五倍。
Ben:他们称这是第一颗 GPU。难道他们不是在宣称自己发明了 GPU 吗?
David:他们把它叫作 GPU。在此之前,“GPU”这个词还不存在,大家只叫它显卡或图形芯片。
Ben:我想索尼曾在 PlayStation 上用过这个词,但没有人大力宣传这个概念。
David:他们把它宣传为“图形处理器”。一方面,这是大胆的营销;另一方面,这个说法意味着很多东西。NVIDIA 和 Jensen 到底想表达什么?
提到 Intel,人们就会想到芯片公司,有点像今天的大型生物制药公司。也可以说,这是微软“拥抱、扩展、淘汰”策略的另一种版本。Intel 会先让各种外围设备公司发展,比如声卡、网卡、显卡等,然后说:“都插到主板的 PCI 插槽上吧,没问题。我们是开放生态,欢迎大家发展。”之后,Intel 会观察哪些外围设备受消费者欢迎,再把相关功能集成到主板上。
Ben:于是就有了可以购买 Intel 主板、并带集成显卡的电脑。
David:在那之前,声卡和网卡也经历过同样的变化。研究这个故事很有意思。你还记得 Creative 和 Sound Blaster 声卡公司吗?
Ben:记得。
David:我以前买过很多这类产品,后来到了某个时候就不再买 Sound Blaster 了。
Ben:你会想:“主板已经有九成的功能了,为什么还要多花钱买独立设备?”
David:对。Intel 只要观察这些新产品的发展,等势头起来后把功能集成进主板,初创公司就完了。
Ben:特殊用途的产品还是有市场。我记得自己买过独立网卡,因为 Mac 8500 之类电脑主板自带的网络功能不如 PCI 独立网卡快。显卡后来也一样:大多数人的需求靠集成显卡就足够了,但游戏玩家会自己买独立显卡,也可能在买整机时让 OEM 预装。
David:不过再过一两代产品,即使是家庭网络要求最高的人,也不会再买独立网卡。
Ben:这类产品最终都会变成没有发展空间的生意。
David:因此,NVIDIA 用“图形处理器”这个名字,其实是在正面挑战 Intel 和整个 CPU 主导的世界。
Ben:当时这个说法还不完全成立。GPU 还不像 CPU 那样是真正的处理器,开发者还不能为它编程,创造显著不同的软件体验。
David:对。Jensen 确实是出色的战略家,NVIDIA 也很擅长协调多项工作。NVIDIA 已经上市,RIVA 128 大获成功,新款 GeForce 256 也卖得很火。1999 年初公司上市时市值为 6 亿美元,相比红杉和 Sutter Hill 当初 600 万美元的投后估值,增长了一百倍。这也给公司带来更多资本。
与此同时,他们在幕后和微软谈判。微软当时在秘密开发 Xbox,我们在索尼那期及节目里多次聊过。微软找到 NVIDIA,说:“我们想让你们成为 Xbox 的核心 GPU 供应商。”
双方签下价值巨大的交易:NVIDIA 每年为 Xbox 提供 5 亿美元的图形芯片订单,并得到 2 亿美元预付款。他们使用的芯片,是 NVIDIA 正在开发的一款新芯片的改版。
Jensen 讲这个故事时有点像 Steve Jobs。他说 GeForce 3 首次引入可编程着色器和 GPU 光照。正如我们刚才谈到的,GPU 可以并行处理大量像素,但此前主要执行预先设定好的指令,光照效果也是硬编码的。现在开发者可以为 GPU 编程,让游戏和 3D 图形拥有动态光照,由芯片实时计算。
Ben:这是颠覆性的变化。此前的“GPU”本质上是固定功能图形加速器,能把纹理映射到多边形上,但不能进行你说的自定义光照等计算,也不能在 GPU 上编程。
突然之间,开发者可以在 GPU 上编程。每位游戏开发者都能打造自己的风格,创造全新的消费者体验。更重要的是,这种架构带来了不同的计算方式:GPU 不再只是显卡,而是可以编程的处理器。
David:NVIDIA 同时开发了名为 CG 的编程语言,它扩展了 C 语言,加入图形库和功能,让开发者能直接为 GPU 编写图形、光照和着色器程序。这时,“GeForce 256 是 GPU”这一宣传才真正成为现实。
它终于是一个有智能、有计算能力的图形处理器,虽然还没 CPU 那么重要,但已经明确表明:“这不是一张普通声卡,未来不会被集成后淘汰。”
Ben:你知道这是不是 GeForce FX?还是说 GeForce FX 只是 PC 端采用的一个类似版本?
David:问得好。GeForce 3 就是 PC 端版本。
Ben:推出可编程着色器是一次押上公司的战略行动。Jensen 在回答“如何摆脱商品化竞争、做出独一无二的产品”时选择了这条路。他们必须迅速增加这种全新产品的研发人员和投入,几乎又要耗尽现金。
David:没错。回到最初那个近乎不切实际的愿景:创造一个行业,建立 API、SDK 和开发接口。这次他们与微软合作,而不是对抗微软,真是高明的一步。投入的资本也巨大。Intel 开始意识到,也许真的遇到麻烦了。
Ben:没错。Intel 发现,这些公司做的事并不能轻易集成到主板上。
David:对。更讽刺的是,Jensen 又进一步和 AMD 建立了合作关系。
Ben:要解释一下,今天 AMD 和 NVIDIA 是显卡市场上的主要竞争者。
David:当时还不是。
Ben:对。当时 AMD 主要生产 CPU 和处理器,和 Intel 竞争。AMD 还没有收购 ATI;今天 Radeon 图形业务就来自 ATI。
David:没错。当时排名第二的 NVIDIA 竞争对手是 ATI。ATI 也是个很有意思的故事:这家加拿大公司成立于 80 年代,后来转型做显卡。我们之后可以把它作为经营手册的例子来讲。
当 90 家硅谷初创公司获得融资去做 3D 显卡时,最后存活的只有 NVIDIA 和 ATI。NVIDIA 经历了这段艰难过程;ATI 则是个完全在生态之外、资本较少起步的加拿大公司,慢慢发展到这个领域。
Ben:Jensen 多年后在斯坦福演讲时说过一句很棒的话:“科技变化这么快,如果你不持续重塑自己,就会慢慢死掉。”不幸的是,衰退速度会和摩尔定律一样快。
这句话很清楚地说明,为什么 NVIDIA 必须三次彻底转型、每次都押上公司未来。因为如果不这么做,就会变成那 89 家失败的公司之一。
David:正是如此。Intel 开始意识到:“天啊,这可能真成问题了。”这本来不该是 Intel 的问题。
Ben:这是他们必须面对的事,而不是像以前那样“拥抱、扩展、淘汰”策略的一部分。
David:对。那时 Intel 和微软一样,习惯于想:“好,你要做 WordPerfect?我们先让你发展,等看到好应用后再自己做一个。”Intel 当时也是这么想。但这是 Intel 第一次遇到无法轻易复制或集成的东西。
最初,Intel 确实推出了自己的独立显卡来直接竞争。我不确定 Intel 以前是否做过这样的事;据我所知,这不是它常见的策略,Intel 通常把显卡集成在主板和 CPU 里。
他们大约在 1999 年推出独立卡,正面竞争,但评测非常差,是历史上口碑最糟的显卡之一。
Ben:这就是不在自身核心能力领域的表现。
David:没错。
Ben:这也说明 NVIDIA 的做法和之前的显卡完全不同:他们开发可编程着色器,创建 CG 语言。这是早期尝试,后来发展为 CUDA 的方向之一。他们理解到,可以通过专属软件配合硬件,让开发者更愿意为他们的产品开发,也能让硬件表现更好。
David:Intel 的集成显卡最终倒成了一项很成功的策略,适合不在乎图形性能的笔记本用户。但若需要高端性能就不够用了。
Ben:对。这是一个庞大的市场,不只是游戏,还有 3D 建模、建筑等需要高性能图形计算的应用。
David:对这个市场来说,摩尔定律所能提供的最高性能永远都不够。你总想要更多性能。
今天的游戏画面再好,十年后看起来都会很落后。未来大家或许会进入元宇宙,或者 NVIDIA 所说的 Omniverse,但性能依然不够。摩尔定律不断推进,需求也会继续增长。
Ben:好了,David。Xbox 上市时,NVIDIA 提供的 GPU 已经支持可编程着色器。芯片可以运行小程序,而不是只把三角形输出到屏幕。它很酷。之后呢?
David:从这之后,公司迅速腾飞。1999 年 1 月 31 日结束的财年,也就是上市前后,营收为 1.58 亿美元。
下一财年,即 2000 年 1 月 31 日结束,1999 年营收超过翻倍,达到 3.75 亿美元。再下一年达到 7.35 亿。之后一年,也就是 Xbox 上市的 2001 年左右,营收接近 14 亿美元。
Ben:它成为史上最快达到 10 亿美元营收的半导体公司,并因此加入标普 500 指数。
David:确实。公司创立才第九年,年营收已经超过 10 亿美元。
Ben:回顾 NVIDIA 的历史,大致每六到十年就会出现一个时代:公司采取逆行业潮流的做法,迅速崛起;之后增长开始放缓,他们就得重新发明自己。
第一次是最初入场时,后来竞争者涌进来;接着他们靠用模拟器加速芯片设计的方式追上并反超;再后来其他人跟上,他们又通过可编程着色器引领行业,迎来几年辉煌。
之后又进入一段平台期。收入在 2001 年左右达到近 20 亿美元,几年里基本持平。我想 2005 年达到 28 亿美元,但利润不多。公司从未亏损,不过这些年份的净利润只有几亿美元或更少。
当时公司并不是能产生大量正现金流的企业,现金储备没有显著增加。竞争者也开始掌握可编程着色器。
David:没错,ATI 当然也在做。后来 2005 年,我想 AMD……
Ben:那时他们开始物色收购目标。真正完成交易是在 2006 年。
David:他们收购了 ATI。如今 AMD 是 NVIDIA 的主要竞争者。下一期我们会讲这些故事。这里先透露一点:他们可能有点把注意力从游戏市场移开了。这样说或许太苛刻,我不知道 Jensen 会怎么评价。
就在这段时间,一件后来非常重要的事发生了:NVIDIA 实现了公司的梦想,创造出可编程 GPU。这才是真正的 GPU,开始与 CPU 竞争。这正是他们一直推动的模式。
计算机图形这一新产业让新一代讲故事的人能够对 GPU 编程,创作故事;一类全新的用户和开发者开始摆弄 GPU。Jensen 喜欢讲一个故事,可能有些杜撰,但我们先作为下一期预告。他说这是 2000 年代初的事。
斯坦福一位量子化学研究员打电话给 Jensen,说:“我得感谢你。我在实验室用斯坦福超级计算机研究分子,自己编写模型。每次计算要花好几个星期。”
“我儿子是个游戏玩家,他建议我去当地的 Fry's 电子商店买几张 GeForce 卡。他说试试把模型改成用 CG,也就是你们的图形编程语言运行。我照做了,几个小时就完成了计算。我等了几周,让斯坦福的超级计算机跑完,再核对结果,完全一样。所以我想感谢你,Jensen,让我有生之年能完成自己的研究。”
这故事肯定是 Jensen 编出来的。也可能真发生过一部分。
Ben:他可能把几个人的经历拼在一起了。
David:很可能是个综合故事,但每句话都反映了真实情况。
Ben:对。科学计算是 NVIDIA 未来能服务的一个完整行业。不过要真用 GPU 做这些工作,乃至机器学习和其他任务,还需要开发很多工具。当时到了 2000 年代中期,用户会直接买现成的 GeForce 显卡,再想办法拼起来,试着用它做高度并行计算,而不是只用它来玩好看的电子游戏。
当时行业里有人认为 NVIDIA 转向高性能计算,开始忽视游戏市场。有人觉得 ATI 可能更适合做专注游戏的显卡。
刚才提到 AMD 收购 ATI。如今大家熟悉 AMD Radeon,已经不太会说 ATI Radeon;我想 2009 年他们就停用 ATI 品牌。但 AMD 最初看中的其实是 NVIDIA,他们曾试图收购 NVIDIA,把它当作自己的图形业务。当时 NVIDIA 股价还没有大涨,2006、2007 年之前经历了几年增长停滞。
当时没人看到机器学习市场,也没人真正看到科学计算市场。AMD 的想法大概是:“这家公司可能需要我们这样的聪明公司指引。”他们提出收购。我们会在节目说明里放一篇《福布斯》封面报道,题为《射杀》。
Jensen 和 AMD 谈并购时,坚持自己要担任合并后公司的 CEO。这个要求让交易告吹,AMD 转而收购 ATI,之后的历史大家都知道了。
David:天啊,这个“如果当时”太有意思了。我们可以用它开始分析。
Ben:好。我们来讨论当时的看多和看空理由。假设现在是 2006 年,AMD 和 ATI 的交易刚完成。
我想用一个数据点来帮助讨论:NVIDIA 今天的 GPU 是差异化极强的硬件业务,毛利率达 66%;但 2004 年显卡的毛利率只有 29%。这说明竞争侵蚀了他们大部分经济价值,当时产品没有形成足够差异化和定价权。
29% 的毛利还得用来支付管理费用、固定成本和工程师薪酬,开发下一款产品并投入研发。上市后他们确实有几年营收翻倍增长,但到 2006 年形势并不乐观。
David:毛利率这么低还有个原因:他们和微软签了 Xbox 合同。为 Xbox 提供芯片,是正确的战略决定——这样能获得微软支持,共同开发可编程着色器的 CG,也能保护自己免受 Intel 冲击。但和微软合作,它会从你身上拿走一大块利润。
历史上 NVIDIA 只给三款游戏主机提供过芯片:最初的 Xbox、我们下期会讲的 PlayStation 3,以及 Nintendo Switch。其他主机他们都没参与。人们经常问 Jensen 为什么。
他会很圆滑地回答,因为这是一门毛利很差的生意。微软每年带来 5 亿美元营收,而当时 NVIDIA 整家公司年营收也才 10 亿美元。可这 5 亿美元收入的毛利率有多低?
Ben:Jensen 在一次演讲里谈到这个机会时说:“人们总问我,为什么不去做这款很棒的游戏主机 GPU,放弃这个机会太可惜了。为什么不做?”
他的回答大意是:“我们可以把资源投入很多事情。如果我认为自己不能做出真正独特、特别、足以改变世界的东西,那资源就应该投在更好的地方。”这大概是 Jensen 的委婉说法:主机生意利润太差,我不做。
他是对的。资源有限,资本和人力必须在短期现金流与长期战略之间合理配置。现在他们分析后认为,主机业务虽然能带来一些低毛利收入,却不符合长期战略。
David:这时说 NVIDIA 逃离火场、却跳进油锅或许有些夸张,因为他们刚摆脱了 Intel 带来的生存威胁,却又和微软产生了利益冲突。但这话有一定道理。
如果你当时看这只股票,特别是营收开始持平时,就会看到一部分原因是 Xbox 一代逐渐结束,而 Xbox 360 不再由 NVIDIA 供货。这损失了一大块游戏业务营收。同时,他们大量投入资源,押注新的高性能计算领域。投资者可能会问:“Jensen,你真的知道自己在做什么吗?”
Ben:而且 2006 年 Intel 宣布了 Larrabee 项目,打算成为完整的 GPU 制造商。这是 Intel 第二次认真进军这个领域。
Ben:你会想:“你们刚刚摆脱那种商品化处境,客户只在集成显卡性能不够时才买你的产品。现在,制造集成显卡的厂商宣布要正式成为 GPU 制造商。你还要把全部筹码押在科学计算上吗?”
David:那是多大的市场?
Ben:答案是,这个市场确实大得多,而科学计算也远远不止科学计算。如今所有计算任务中,越来越多都适合并行处理。我先不剧透太多,但这就是当时看多的理由,也是后来真正发生的事。
David:有意思。我们正在和 Hamilton Helmer 以及他在 Strategy Capital 的同事 Chenyi 准备第二期节目,讨论竞争优势。
Ben:特别是如何把竞争优势理论应用于平台型企业。
David:他们指出,创始人带着公司登上一座山——找到产品与市场的契合点——之后,还得爬第二座山,建立竞争优势。这是另一段全新的旅程。他们认为很有道理。
Ben:这相当于第二次发明。此时 NVIDIA 已经找到产品与市场的契合点,却还没找到自己的竞争优势来源。
David:对。如果你当时看这家公司,尤其是营收开始持平、Xbox 合同结束、运营费用为新的高性能计算领域大幅增加时,很容易觉得这是又一家硅谷初创公司:产品市场契合度很高、营收猛涨,但增长开始见顶,仍没有可持续的竞争优势,也没有持续经营现金流。
Ben:既然谈到竞争优势,他们当时有什么优势?听众朋友们,这里说的“竞争优势”是指什么能让沃尔玛持续获得更高回报,长期优于最接近的竞争者。NVIDIA 到底拥有什么优势?
Ben:七种竞争优势里,哪一种最适用?不是转换成本。转换成本低得惊人。
David:转换成本也有点意思。他们显然努力建立转换成本。他们和微软一起开发 CG,这确实很好。但 CG 能在 NVIDIA 产品上运行,不过还不像下一期要讲的 CUDA 那样。
Ben:他们当时有了竞争优势的初步想法,但尚未真正落实。
David:而微软也不想帮 NVIDIA 建立巨大的转换成本。
Ben:对。微软想保持中立:“Windows 上的应用开发者,不管电脑装了什么硬件,都应该能开发出好用的软件。”它希望供应商的产品商品化。
David:也许他们当时尝试过转换成本,但没有完全实现。我想他们确实拥有流程优势:六个月就能发布产品,而其他竞争者做不到。但时间一长,他们和竞争对手的发布速度差距也缩小了。
Ben:好,经营手册里有一条我特别想强调。虽然我们零零散散提过,但想梳理出一条贯穿 NVIDIA 今天发展的经验:模拟。
下一期会详细聊一件正在改变世界的事:过去必须在现实世界中完成的工作,如今可以用模拟来完成。
例如,波音不会把每个零件都丢进风洞里测试吧?也许会。但那些新的航天初创公司肯定不会这么做。他们会模拟大气影响,速度快得多,也能缩短迭代时间。
另一个例子是药物研发。看看我们研发新冠疫苗的速度就知道,模拟简直是奇迹。世界上的许多研发流程都快了十倍、百倍,因为我们可以通过模拟测试,而不用真的在现实世界里做每一次实验。
有意思的是,很多模拟能力如今由 NVIDIA 的机器学习进步推动,可以通过 GPU 完成很多酷炫工作。但这期提起模拟,是因为 NVIDIA 最初 DNA 就来自生存危机。九个月现金用尽时,他们靠模拟芯片完成设计,救了公司。这让他们很早就认识到,用模拟代替现实实验的好处。
David:类似地,我想强调另一条经营经验:为开发者提供普及化工具的力量。Jensen 早在 AMD 时期就明白这一点。NVIDIA 能用软件模拟器设计芯片;此后 EDA 电子设计自动化行业也取得了巨大进步。
NVIDIA 最初的愿景确实实现了。Jensen、Chris 和 Curtis 为艺术家创造了一个讲述故事的新平台。没有这个产业,以及为它打造的软硬件工具,要用这种媒介讲故事,就得是 John Carmack 这样的天才。
像 John Carmack 这样天赋出众的开发者少之又少,他们既要懂技术、身边又得有讲故事的人,自己还得擅长叙事才能成为艺术家。如今 NVIDIA 的宣传材料会说,这是把达·芬奇和爱因斯坦合二为一。
Ben:这让我想起有人在 Microsoft Excel 里给每个单元格涂不同颜色,创作出特别厉害的艺术作品。Carmack 那个时代,要成为游戏开发者,就得是这种人,能想尽办法搞清楚怎么让硬件按自己想法工作,因为这项技术太晦涩了。
David:我还想强调一点。回想 NVIDIA 刚获融资时的市场,我想知道红杉和 Don Valentine 会怎么想:他们当时是不是押错了?
这种市场里经常会发生类似的事。看看现在的 Web 3.0:如果有一支从 Solana 或 FTX 出来的团队,提出一类新的 Web 3.0 应用愿景——举个假设的例子——他们会收到所有人的投资意向书,第二天市场上就会冒出一百万个模仿者。
Ben:这就是大量涌现、然后行业整合的过程。巴菲特在 2000 年《财富》的一篇文章里——我不知怎么还记得,大概没记错——提到汽车公司曾经有七十家,后来只剩 Ford、GM 和 Chrysler。
航空公司也经历了类似过程。大量公司先后出现,却没人真正差异化,也没谁建立起竞争优势;最后只剩少数赢家。公司所剩不多时通常只能以较低利润率竞争,防御能力来自规模。
我还不确定显卡行业是不是必然这么演变,但你说得对,回想红杉和 Sutter Hill 投资时,也可以反思:“我们会不会再押这种注?在九十家公司中押中两个赢家之一,这种情况下是不是应该押创始人,相信他们会想办法成为赢家?”
David:这其中有个微妙之处,也是我们投资这门艺术和科学最有趣的地方。红杉当时投的公司在技术判断上押错了方向。但红杉许多普通合伙人,特别是我在斯坦福商学院的老师 Mark Stevens,一直持有 NVIDIA 股票到今天。这是史上回报最佳的风险投资之一,毫无疑问。
Ben:一家公司从 600 万美元估值变成全球第八大公司,按定义就得是史上最好的投资之一。
David:对。判断错了,但结果对了。为什么结果对了?坦白说,是因为 Jensen。
Ben:这个市场当时仍然合理。问题是:你是否应该像他们一样,在市场大量涌现时就投资,押注某人能找到办法并成为赢家?还是等行业整合,付更高价格,去投一个已经遥遥领先的公司?
David:当时没有这样的选择。
Ben:当时还没有分阶段的风险投资。你拿到风险投资后,只能希望公司很快盈利,之后上市。
David:他们最初拿到 200 万美元后,到上市前确实又融了几轮,总共约 2,000 万美元,但融资窗口不长。我想后面的资金主要也来自红杉和 Sutter Hill。
这类案例很值得思考。红杉和 Sutter Hill 做对很多次,但成功过程并非一条直线。该从中学到什么?
Ben:Jensen 很早就意识到,他们的生意完全受摩尔定律支配。面对大量竞争者都在做三角形、DirectX 等环境变化,他很早就明白:身处这个行业,就必须不断重塑自己。要想保持领先,只有严厉地自我审视、彻底结束旧业务,再重新开始。
David:没错,快速交付,不断重塑。
Ben:这就是他们能活下来的原因。
David:看看史上回报最大的风险投资公司。有些像 NVIDIA:从团队、最初的商业计划和投资论点来看,过程不是直线,但最后成功了。另一些公司则像红杉网站曾经提到的“异类”:看起来根本投不了。比如加密寒冬里开始建设新区块链的 Solana 早期团队……
Ben:就像 Steve Jobs 不爱洗澡之类的。
David:对。历史上的风险投资公司很多,但我得称赞红杉,他们两种类型都投得很好:既投 Steve Jobs 这样的人,也投 Jensen 这样的人。
Ben:评分之前,我先给你出个好玩的冷知识题:你知道 NVIDIA 2006 年投资了一家什么初创公司吗?
David:知道,这题问得好。
Ben:先别说答案。
David:那我先保密。
Ben:好,那家公司叫什么?
David:你说的是 Keyhole。
Ben:没错,我猜你知道。评分前先埋这个伏笔:Jensen 看到了 Keyhole 的潜力,太有意思了。先不说 Keyhole 后来变成了什么,认真听的朋友应该猜得到。
David:我们在节目里聊过。
Ben:对,还做过一期。没有其他人愿意给这家公司融资,但他们来找 Jensen 路演。他马上明白:“天啊,这就是未来。这是在做模拟。你们在软件里创建了地球模型,人们可以在上面自由浏览。”我就不继续剧透了……
David:一个地球的图形模型。
Ben:没错。后来 Google 收购了它,产品变成 Google Earth。NVIDIA 是早期投资者之一。这说明 Jensen 和 NVIDIA 管理团队从那时起就看到了公司的发展方向:模拟、大规模并行计算、创造全新体验、推动科学研究。我想那时候还没有机器学习,主要是用芯片处理图形,但这已经指向他们今天在 Omniverse 做的事情。
我猜投资这家公司还有个主要原因:Jensen 希望他们活下去,好继续向客户演示,因为 Keyhole 的产品能把 NVIDIA 技术展示得特别好。我很喜欢这个细节。
David:我们几年前做过 Google Maps 那一期,特别棒。
Ben:没错,还有 WhereTo、Keyhole……
David:Google 收购了三家公司,按当时的说法,把它们拼在一起,最后做成 Google Maps。
Ben:还有 ZipDash。
David:对,ZipDash。这几家公司都是以 2,000 到 3,000 万美元收购的,真有意思。这也是 Jensen 和 NVIDIA 故事一个重要转折:从早期显而易见的投资机会、优秀团队、顶尖工程师去做显卡,逐渐走向新的市场。没人真正能预见,图形技术会远远超出电子游戏的用途。
他们也许能想到一点:SGI、好莱坞、《侏罗纪公园》展示了这种可能性,还有少数军事用途。但除此之外,他们当时的核心业务仍然是电子游戏。
Ben:好在电子游戏后来成了最大的娱乐媒介。即使市场只有这一块……
David:Keyhole、Google Earth 和 Google Maps 这些例子说明,计算机图形不只在电子游戏中重要。地图画面都是计算机动态生成的、可编程的图形。这就自然过渡到评分了:我们该怎么给 NVIDIA 打分?
Ben:我在想,1993 到 2006 年的计算机图形市场有多大,NVIDIA 利用了多少机会?股价可以作为参考,是他们创造价值和获取价值的次级指标。我觉得价值创造极其出色;据我所知,他们的价值获取也比其他公司好。
我在想,市场上曾有另外 90 家公司做同样的事求生。有没有价值链中的其他公司,比他们更善于获取价值?你是否更愿意持有 Microsoft,而不是 NVIDIA?
David:这确实是这一阶段值得思考的问题。Microsoft 当时基本没做什么……好吧,这么说不公平。
Ben:我相信他们有一支很大的 DirectX 团队。
David:肯定有大团队,而且 Xbox 项目也很出色。我不是要贬低 Microsoft 的人。但他们处在一个绝佳位置,可以观察计算机图形市场如何发展。
他们通过很好的战略决策拿走了大量价值,同时让其他公司承担开发市场、摸索技术的风险。然后 Microsoft 可以对 NVIDIA 说:“很好,我们会帮你们抵御 Intel。作为交换,你们给我们很优惠的芯片价格,再帮我们把 Xbox 做起来。”
“另外,在 PC 游戏和计算机图形业务上,我们会成为你们的主要合作伙伴。你们开发的所有编程语言,包括 CG,都和我们紧密绑定,只能在 Windows 上运行。”
Ben:如果说 Microsoft 基本没做什么,只是作出很好的战略决策,这个说法适用于 DirectX,但完全不适用于 Xbox。
David:没错。Xbox 完全不是这么回事。
Ben:换句话说,撇开 Xbox,Microsoft 已经拥有绝佳的市场位置,也非常善于配置资本。他们会说:“我们不需要做 NVIDIA、ATI 等公司做的那些事。怎样才能保持市场地位、继续赚钱?就是靠这个。”他们做到了,没跳进商品化业务,实在很高明。
David:我们不必进入竞争惨烈的行业,也不必每一代都比竞争者早六个月出货,否则就完蛋了。Acquired 一直有个很大的主题:90 年代到 2000 年代初的 Microsoft 具有巨大的市场力量。司法部的案件很可能永久削弱了它对整个生态的影响力。
Ben:这也预告了下一期。NVIDIA 经历艰难教训,被迫建立很强的能力,最终发展出 CUDA,推动机器学习和科学计算革命。Microsoft 没有被迫建立同样的能力,这会不会像 Microsoft 没有发展移动业务 DNA,后来被 Apple 超越一样,最终变成坏事?
David:好问题。
Ben:我还不知道机器学习市场会怎样发展,或如今发展得怎样,因此还不能判断。但站在 2006 年回头看,NVIDIA 多次为生存而战,并且赢了。
David:不止一次。
Ben:而 Microsoft 只是充分利用了自己的强势地位,可能也取得了差不多的结果。
David:NVIDIA 成立的头十到十五年里,两次面临生死关头:先是从 90 家竞争者中胜出,再是证明 GPU 不会被 Intel 商品化,而会成为独立且重要的产品。Microsoft 在两次事件中都获得了巨大利益。
Ben:完全正确。我想说,NVIDIA 做的一切对世界的净影响极其正面。我看过 2021 年 NVIDIA GTC 大会,马上就要开 2022 年大会了。看到他们参与的这么多事情,很难不觉得这对人类有好处。
NVIDIA 让我们用更少能源做更多有益于人类的有趣事情。如果没有他们最初十三年的工作,就没有今天这些基础。这是观察这家公司的一种特别视角。
David:我给这个时期的 NVIDIA 打 A。基本上只有他们存活下来。当然 ATI 也活下来了,但走的是非常不同的路线。他们几乎独自创造并引领了整个产业。不过不是 A+,因为 Microsoft 从中获利,直到司法部介入。
Ben:没错,这评分很难反驳。好,来推荐点东西?
David:我推荐一个很适合本期的话题,《艾尔登法环》。Ben,你听说过吗?
Ben:没有。
David:你不是游戏玩家。我们聊了这么多游戏,你真的该开始玩了,太有意思了。《艾尔登法环》是最新的一款游戏,支持主机、PC 等所有平台。很多人认为,它有可能跻身史上最伟大的电子游戏之列。
开发者是日本团队,之前做过《黑暗之魂》系列。如果你听说过它们,就知道这些游戏难得离谱,但世界观构建极其出色。《艾尔登法环》是他们第一款登陆现代平台的作品。画面、规模、世界的广度都极其惊人。George R. R. Martin 还参与设计了背景故事。
如果你还需要另一个例子,来说明电子游戏已经成为最大、最宏大的叙事媒介,那就是它。我才刚开始玩,因为这段时间一直在研究 NVIDIA。即使只玩了几个小时,体验也太棒了,其他媒介给不了你这种感受。
Ben:我有个相关的推荐,之前不知道竟然和 Jensen 有关。我最近重新开始举重,用的是 Mark Rippetoe 写的《Starting Strength》。这是我十年前练过的计划。
David:是 Jensen 激励你的?
Ben:对,看来确实是他启发了我,我之前完全没意识到。我重新办了健身房会员,回到健身房,从最基本的杠铃动作开始练。这成了一个新的爱好。
十年前练过一阵,后来完全退化了。过去五到八年里,我比较喜欢耐力运动:备战马拉松、参加一周的骑行之旅之类。
现在重新开始练举重很好玩:隔天训练,每次尽可能举重,做几组,然后休息很久,还得保证充足睡眠。训练心态完全不同,重新开始很有意思。
David:我喜欢。感觉我们俩都在重新成为高中时更好的自己。我又成了游戏玩家,你重新开始举重。
§02Transcript (part 2)
Ben:高中时的我会想:“什么?为什么要锻炼?听起来一点也不好玩。”
好,听众朋友们,这一集到这里结束。我们很期待有一天回来,继续聊 NVIDIA 2007 到 2022 年间做出的那些不可思议的成就。
想象一下,90 年代初你创办了一家公司,做的是一个看起来很小的市场。你做好这件事后,却发现同一项技术能用于一个比原市场大十倍的新领域。别人离你很远,因为你已经花 18 年打造产品、学习技术,成为最有资格抓住新机会的公司,而那个新机会就是机器学习。这简直是个“天啊,这怎么可能”的故事。
再加上电子游戏市场竟然比所有人的预期大十到一百倍,这个故事简直让人无法相信,可它真的发生了,所以你只能相信。
David:太棒了。这就是我们做 Acquired 的原因。我现在真的特别兴奋。
Ben:是啊。我还得研究大量并行处理的知识,理解为什么它特别适合机器学习和加密等应用。我们在两期节目之间留出时间,就是为了继续研究,看看 2022 年的 GTC,也就是 GPU Technology Conference,NVIDIA 每年举办的开发者大会。
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好在我们还有第二部分,可以把你们的意见融入接下来的故事。欢迎到 acquired.fm/slack 和我们交流,也请收听 LP Show。
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David:那我们下次见。