关于英伟达为什么能够成功,我有两点体会。第一点启发:在小赛道上打造独特优势,耐心等待爆发点。做显卡起家的英伟达,最初其实走了一条小赛道。显卡只是电脑硬件中的一个辅助组件,市场空间有限,与当时的巨头英特尔或AMD所涉及的CPU赛道不能相比。在CPU这个广阔的领域,英特尔已经建立了不可撼动的绝对优势,跟它竞争无异于自讨苦吃。因此,黄仁勋选择了显卡市场,一个相对小众且竞争压力较小的赛道。黄仁勋后来说:“直到今天,我们都不会与英特尔正面竞争。每当他们逼近我们时,我就会迅速撤退。”
尽管这条赛道相对狭窄,但英伟达却选择在这个小市场中深耕,将显卡做到极致。英伟达不断改进技术,提升显卡的主频,研发更先进的架构,增加处理器数量,让渲染管线更多、更深、更高效,一步步构建了他们在显卡领域的护城河。这还不够,更关键的是,黄仁勋一直有个理念:时刻想要为自己的产品找到更大、更广阔的应用市场。英伟达在设计上的一次次改进,甚至是不惜代价的改进,都是为了这一步做准备。例如,他们把固定功能的渲染管线改成了统一流处理器架构,这让他们的GPU具备了处理多种类型计算任务的能力。此外,英伟达不惜重金投入软件生态的开发,在没有找到明确应用对象的情况下,推出了CUDA平台,一个为潜在应用开发者提供便利的编程环境。
在英伟达支付了这一切“前置成本”后,它迎来了人工智能这个风口。当深度学习的科学家们发现,英伟达的GPU的并行计算能力完美契合深度神经网络训练需求,而CUDA的开发环境让他们很容易使用英伟达的GPU完成自己的工作。这一切让研究人员几乎别无选择,只能选择英伟达的工具。一旦行业普遍接受某种生态,便几乎无从替换。今天,要挑战英伟达的行业地位,对手不仅要有比英伟达算力更高的芯片,还需要打造出一个能够撼动CUDA生态的替代方案。这种生态优势让英伟达进一步巩固了自己的护城河。
这个策略对于个人发展也有所启发。我们经常说“卷”。所谓卷就是在某一个赛道上,按照既定标准,和无数人争夺同样的资源和机会。比如大学选专业选热门,学习中都追求高GPA保研,毕业后都盯着大厂或考公。
但传统“热门赛道”往往伴随最激烈的竞争,而且这些热门很可能在未来发生变化。如果选择这些赛道的原因只是追随潮流,而非出于个人兴趣与优势,那么竞争力往往不高。英伟达也很卷,但是它没有在当时最热,也是当时最重要的CPU这个赛道上去卷,因为这个赛道上已经有了英特尔这样的庞然大物。英伟达是在显卡这个小的赛道上去卷,这个赛道上,英伟达有着天然的基因和独特的优势。
所以,我们是否可以学一下英伟达的思路呢?在选择赛道时,不一定追逐热门,而是找到一个自己感兴趣且具备独特天赋的小领域。在这一领域不断提升自己,建立属于自己的护城河。此外,英伟达在显卡这条赛道上狂奔时,一直在实践让自己打造的产品能够延伸到更广的领域,正是这种战略眼光,帮助它抓住了深度学习的风口。
这给我们的启发是,当我们在自己喜欢和擅长的道路上埋头赶路时,不要忘了“抬头看天”,需要像英伟达那样,努力让自己的能力具备更强的“泛化性”,培养自己的底层、可迁移的能力,并且向外探索能力可以延展的新方向。一旦风口来临,就可以凭借长期积累的专注与洞察,把握住机会,实现快速突破。
第二个启发,叫做“第一性原理”。第一性原理(The first principle)这个词,最近几年因马斯克而火。我理解它的含义,就是从数学或物理学的本质出发,用更基础、更本质的方式理解并解决问题。例如,马斯克有一次针对电动车的电池价格进行的思考是这样的。市面电池都很贵,但回到本质,电池硬成本是什么?答案是金属材料——铁、镍、铝等。除了原材料价格无法削减,其余成本都来自工艺流程、供应链等。所以通过优化生产工艺,电池价格理论上可以逼近原材料价格。这种从本质出发的分析,正是“第一性原理”的典型应用。
要想真正理解第一性原理,我们还必须搞清楚与其对应的思维模式,马斯克将其称为“类比推理”,而我认为更准确地应该叫“数据驱动原理”。就是从历史数据中获取经验解决问题。比如,遇到问题时,考察类似问题历史上如何解决,找到最佳方案借鉴。这种思维方式与人工智能的基础理念非常相似,即通过训练数据总结出解决方案。但卓越创新往往不能靠数据驱动来解决。因为真正的创新要么是别人没干过的,要么是别人干过但没干成的,都缺乏历史数据。这时就需要第一性原理,从问题本质出发推理。在英伟达的很多关键节点上,黄仁勋都选择了第一性原理来做决策。
第一个重要决策,发生在英伟达早期阶段的并行计算架构选择上。我们当时说过,为了应对图形渲染越来越高的需求,英伟达团队提出了并行架构方案,即通过增加渲染管线的方法来解决问题。这种架构和当时主流不同。当时显卡行业领头羊3dfx的方案是增加芯片,通过配置多个芯片来提高显卡性能。
这种架构能走得通吗?按照“数据驱动原理”,得出的结论就会是,英伟达方案有问题——因为硅谷遍布并行计算公司失败例子,而3dfx方案已被市场证明。黄仁勋一开始就是这样思考的,但后来,他按照“第一性原理”来进行推断,就得到了不一样的结论。
他的思考方式是这样的:游戏设计师不会满足于仅有两个独立的像素管线。随着射击游戏日益复杂,他总会想要更多。想象一下,一个场景中有很多光源:灯光璀璨的竞技场、多把枪支同时开火、远处一艘宇宙飞船坠毁,还有一个双太阳照耀的世界。如果3dfx为每个光源都专门设计一块芯片,最终电路板上将满满当当。要适应未来,唯一方法是在单块芯片上增加管线。结果证明英伟达选择正确。第二次运用第一性原理,在于显卡是否会被CPU取代。我们在之前也提到过,在20世纪末,芯片性能提升主要靠提高CPU主频,英特尔是坚定支持者。按数据驱动原理思考的话,CPU性能每年大幅提升,显卡会被取代。
但英伟达的尼科尔斯从物理学角度分析:当晶体管缩小到仅100个原子宽度时,电流会泄漏,造成速度下降。CPU提升将面临极大瓶颈。这让英伟达确信并行计算是未来方向,也成为英伟达坚持GPU架构创新的最重要推动力。
第三次运用第一性原理,是黄仁勋决定梭哈深度学习的时候。当得知辛顿博士的深度神经网络解决了计算机视觉问题后,黄仁勋提出了一个关键问题:“还有哪些领域可以应用这种技术?”辛顿博士取得的突破,主要体现在利用深度神经网络解决了图片分类的难题。从数学本质上来看,一个神经网络就是一个函数,函数有输入,就是图片,有输出,就是该图片的分类,比如是猫还是狗。而黄仁勋用第一性原理意识到:许多领域本质都可归结为寻找函数。比如机器翻译是输入原文而输出译文的函数,语音识别是输入声音而输出文字的函数。基于此,黄仁勋断定:既然深度神经网络本质是找函数,这种方法就能扩展到其他领域。从计算机视觉到语音识别、自然语言处理、医疗诊断等,深度神经网络都可能成为基础工具,而他可以通过自己的GPU占据必要的硬件市场。他立刻宣告举全公司之力投入深度神经网络赛道。注意,如果黄仁勋按照“数据驱动原理”来思考深度神经网络还能做什么,就不能得到正确答案。因为深度神经网络在当时还没有在其他的领域取得完全成功,所以根本没有“历史数据”。
而后续也验证了黄仁勋的眼光。英伟达的技术专家戴维·柯克说,黄仁勋是首位发现人工智能潜力的人,真的是首位。
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