GPU市场日渐少 细谈NVIDIA未来扩展战略

1不能终生守独显 需尝试扩展新领域

2014年的年底已经随着冬季的寒风而到来，NVIDIA公司在圣诞节之前也在统计他们Q4的精彩财 。要知道该公司在2014年整个一年都是大放光彩。可以说是近几年中最为辉煌的一年。而NVIDIA的市场情况也可以说是连续3个季度大幅上涨，从Q1到Q3。NVIDIA每个季度平均的净利润都做到了对手的数倍以上规模。而在Q3的市场比例统计中，NVIDIA独立显卡市场已经占据7成比例。可以说已具备较高主导地位。

或许2014年是NVIDIA公司目前业绩最为辉煌的一年了，不过该公司遇到的潜在问题自然还是很多的。NVIDIA的显卡市场随着桌面硬件的减少而逐渐减少规模。桌面的CPU出货量也在略微小幅度降低，这一点在2010年以后逐年都在得到体现。虽然桌面计算机硬件的利润并不低，甚至还在上涨。但市场的逐年缩小确实不可忽视。也许某一天，桌面硬件或许会成为较为专业化的群体。那个时候NVIDIA应该提早尝试更多扩展业务。而他们早就已经着手策划了，下面就让我们看看NVIDIA还有哪些“行动”吧。

针对移动领域的全新主力— Tegra

NVIDIA其中如果说拿得出手的就是Tegra处理器。该处理器属于专门针对高性能领域的高级SoC处理器。通常配备了较高的性能，在每个时代都属于名列前茅的级别。而NVIDIA也在大力宣传他们的新业务，试图将Tegra的业务扩展更大。目前Tegra产品已经逐渐登陆在了很多手机和平板电脑中，今后甚至可能出现在更多安卓智能设备上面。甚至连很多汽车已经搭载了这款强大的处理器。

虚拟化云端游戏始祖— NVIDIA GRID

NVIDIA GRID技术是NVIDIA公司相应虚拟化技术时代而开创的全新硬件平台。他们由硬件和软件共同组成，采用了一组以GPU硬件虚拟化为主的体系。其中可以远程进行虚拟化业务，而远程处理和会话管理库等功能都是GRID的主要功能。它可以让多名用户同时访问远程数据中心及其配备的共享GPU，获得图形密集型桌面环境并流畅运行上面的应用和游戏。届时，玩家将可以在任何地方，通过任意手持设备与远程数据中心及其共享GPU相连接，随时随地开展工作，不管是3D制图，还是影视渲染，都将轻松搞定。

历史上最强大的Link— NV Link

如果说2014年NVIDIA都发布了什么新东西，那其中之一就是NV Link这项让人摸不到头绪的技术了。虽然该技术在帕斯卡架构时代才会与我们见得面，但今天仍旧需要谈谈它。因为该技术可是NVIDIA未来扩展业务的根基之一。

NVIDIA GRID奠定了GPU硬件虚拟化之基础

上述介绍的NVIDIA三个主要扩展项目中，我们不难发现，NVIDIA的未来发展方向可以说少之又少。不仅唯一能尝试的就是移动领域扩展的微处理器。要么就是继续尝试GPU发展到显卡之外的设备中。似乎没有本身脱离GPU的东西。NVIDIA一切的技术都是围绕着GPU进行的。终究不可能做到GPU之外的领域。

而NVIDIA的竞争对手AMD可就十分强大了，不仅扩展业务多多，不仅同时兼任多个半导体生产业务。兼备X86和GPU的融合架构。甚至连内存和硬盘也可以制造。可以说具备多元化产业。而NVIDIA更像是一个视觉运算公司，仅仅针对视觉运算的软硬架构体系。而视觉运算之外的却无法涉及。而NVIDIA押注未来的几个扩展方向，一方面是移动处理器Tegra，另一个就是承载着云游戏根基以及虚拟化GPU高性能计算的GRID技术。甚至有影响未来超级计算机发展的NV link技术。

接下来笔者便带领读者一一解读NVIDIA这几个扩展的方向，一同详细剖析一下这些扩展业务的特点。相信读者看了以后一定会明白NVIDIA为何把他们几个作为未来的主力。

2移动处理器新力量—Tegra

Tegra系列产品是NVIDIA公司近几年开创的全新扩展性产品系列，它预示着NVIDIA不会死守显卡路线。他们也同样重视移动领域，因此才会有了Tegra这样的微星处理器。早在2008年2月份，NVIDIA便已经洞察到了移动领域巨大潜力的市场。于是他们大力发展了Tegra产品系列。向业界创造了旗下一款重量级跨界产品。

NVIDIA押注ARM指令集-构建Tegra处理器和Denver架构

Tegra事实上并不是一款图形处理器，甚至它和GPU关系并不大，而且本身可以说算得上是一种完整ARM处理器。内部集成了CPU和GPU部分。这种方式很像是AMD的APU，但针对的是小型移动设备为主。于是NVIDIA选择了和ARM公司合作，采用ARM系列公版架构以及自家的GeForce ULP为主，融合形成了一个与众不同的SoC处理器。更多的首创技术和专利让它不同于任何一款其他SoC微处理器。

Tegra最大优势—集成GeForce GPU血统

Tegra最大的特点自然就是它集成了NVIDIA GeForce ULP系列GPU部分，虽然规模很小，但凭借架构强大的优势。NVIDIA逐渐在安卓系统中创建了属于自己的游戏生态圈，最初这个规模其实很小，使用过Tegra处理器的用户都应该知道Tegra有不少独占游戏，这些游戏都是画面和特效远远高于同期级别。但很多都只有Tegra处理器可以运行。这也是NVIDIA辅助游戏开发提高自身地位的手段。

Tegra是NV进攻移动市场最大的利剑

Tegra K1—Denver与开普勒的最强血统

2014年NVIDIA发布了安卓系统中最强大的处理器—Tegra K1，该处理器也是安卓领域几乎第一个完全针对平板电脑设计的顶级游戏芯片。在之前，安卓系统中所有的芯片基本都是针对手机设计。Tegra K1可能是第一个针对平板或者是其他游戏机的。这款芯片自从上市就取得了几乎全球同类型产品最强的性能，甚至至今都没有对手可以超越。甚至没有被任何一个领先自己制程的对手打败。这本身就是很恐怖的，

Tegra K1之所以有如此恐怖的性能，无外乎是因为它继承了一个最为高贵的血统。那就是配备了NVIDIA基于ARM V8指令集而自主研发多年的架构—Denver，Denver是目前几乎是安卓首个64bit处理器，而有了Denver强大的单线程性能支持下，Tegra K1几乎与20nm工艺的苹果A8x势均力敌。还是在自身处于28nm 劣势工艺情况下。能取得这样的业绩自然和Denver架构所贡献的优势无法分开。

此外Tegra K1处理器与众不同的地方在于它是第一个采用了桌面图形处理器架构—开普勒架构的微处理器。对比其他同类型设备，Tegra K1的GPU部分性能几乎可以领先3.5倍以上。这种恐怖的领先幅度几乎让竞争对手下一代都难以超越。甚至让一向GPU性能领先全球的苹果iPad首次没能独占冠军宝座。

Denver和开普勒的融合让它成为了最强的代表

可见Tegra K1几乎可以说是NVIDIA最为成功作品之一，它也奠定了NVIDIA未来移动领域扩展的道路。几乎没有人可以否定它的业绩。

3开创云游戏先驱—NVIDIA GRID技术

说到虚拟化和云技术这种新概念技术，很多对计算机 络技术不太熟悉的朋友可能会比较糊涂。如果说这就是互联 带来的革命，那么云技术和虚拟化将会带来更多革命。

云存储和虚拟化服务已成时代主流

对于云端的数据共享，很多人已经体验到它们锁带来的好处了。我们今天不仅可以把数据保存在云端，以保证数据的安全性。甚至可以通过自动同步自动下载的机制来让本机和云端机同步数据。这样的技术无外乎给我们带来了巨大的方便。而虚拟化技术也让公司可以通过“租借局部硬件”的方式拿到自己需要的性能级别。

所以云技术和虚拟化技术目的就是让我们明白，我们的硬解未必都是在“本地”的，难道我们不可以把硬件端都放在“云端”吗？那样的话我们甚至连机房都不需要了。尤其是那些高性能工作站，我们只需他们在云端的性能很高就可以了。

NVIDIAGRID提供云端图形性能

开创全新业务-云端游戏和虚拟化GPU业务

同时NVIDIA也有了自己的想法，既然我们可以把高性能运算以虚拟化的方式实现，这项技术归根结底还是专业领域。那么如何让它用于民用？或者说我们为什么不尝试一下把玩家们那些高性能显卡放在云端呢？如此以来，玩家根本不需要那样强大的电脑就可以通过远程的方式运行电脑无法承受的高画质大作。或许这样的技术可以夸张到让我们就需要一个屏幕和键鼠就能玩游戏。以至于连电脑主机都不需要了。

NVIDIA另外一个扩展业务就是云游戏方面，其中NVIDIA GRID就是NVIDIA所提供的最新概念服务。

NVIDIA GRID是一项多元化GPU虚拟化架构，其硬件部分集成了庞大的NVIDIA GPU图形处理器规模，可以充分发挥GPU强大的处理器能力，远程通过 络的方式来提供给玩家更好的游戏体验。该架构的虚拟化功能让多名用户能够借助可消除延迟的超快流式显示能力来同时共享 GPU，从而让远程数据中心感觉就像在隔壁一样。最终的目标也是让玩家只要在家不需要任何计算机在本地运行游戏，也可以通过 络的方式运行那些在云端的游戏。

GRID让移动端运行桌面大作成为可能

正是因为虚拟化和云概念的思维逐渐侵入了这个互联 发达的世界，NVIDIA才会有云游戏和虚拟化GPU这样的尝试，为了将GPU的利用率提高到最大化，NVIDIA也逐渐开展这样虚拟化的GPU业务尝试开辟一个新的市场。或许未来的游戏可以通过云端传输到移动设备上面运行。就如同我们今天可以把自己的计算机作为云端，将数据通过Wifi方式传输到Shield上运行，这就是NVIDIA GRID业务的初始形态。

也许有未来的某一天，我们真的可以坐在家里享受那些“外包，租借”的显卡硬件，而不是自己去话费大价钱购买这样的硬件。而我们也不需要坐在电脑前才能玩游戏，甚至可以没有电脑，仅仅靠着一个手持设备就可以体验游戏乐趣。这一切都建立在NVIDIA GRID这样的技术之上，所以GRID技术也是NVIDIA未来扩展的主要方向之一。

4NV Link—连接新时代的最强Link

NV Link—拉近一切处理器之间遥远的距离

NV Link是一项全新概念的技术，甚至可以说是一项新理念。它并不是一个真的Link，而是一个能横跨在GPU和CPU之间，或者是GPU和GPU之间的快速互联机制，同时可以提供恐怖的高速带宽实现交互通讯。大幅度提高交互效率。它可以让不同类型或者是相同的处理器以巨大的规模连接为一个整体。

在解析NVLink技术之前，简明的总览介绍是必须的。简单来说，这是一个能够在GPU-GPU以及GPU-CPU之间实现高速大带宽直连通讯的快速互联机制。

高性能计算新革命技术—NV Link

承载着未来超级计算机之变革的技术

而NV Link与帕斯卡架构一从发布的时候就已经被各大行业的人士一度认可，他们都认为这项技术可能是改变未来大规模并行运算体系的革命性技术。NV Link之所以如此受众好评，那是因为它不仅可以依据不同需求完成GPU-GPU节点内部的高速互联，同时还能在GPU-CPU甚至CPU-CPU之间形成高速互联。汇聚PCIE和QPI共同优势，提供给GPU几乎无上限并行互联的可能。因此那些价值数亿美元的Tesla超级计算机集群整体都可以通过NV Link受益。因为NV Link就是一个新概念的SLI技术，它桥接了未来和现在的技术变革。

如果说到NV Link最强的地方，无外乎是它几乎可以让CPU直连的特性。让CPU和GPU真正实现直连，这样的技术不仅可以让NVIDIA与英特尔以及IBM的CPU部分进行最高等级的合作，而且还可以让自家的Denver架构以及GPU架构进行完美结合。充当NV异构计算架构内部高速总线的备选互联方案。本身的机制类似于统一虚拟寻址。同时高速的通讯带宽以及直连特性几乎让它具备优秀的适应能力。可以说是NVIDIA属于自己的异构计算体系。甚至有可能代替当今主板上的PCIE总线。

NV Link的目的将CPU和GPU融合为虚拟整体并代替传统PCIE

NV Link存在的理由—逾越存储之障壁，突破PCIE的极限。

NV Link如此来看确实是一个超乎想象的强大技术，NVIDIA之所以和IBM费尽周折开发这样一个东西自然不是没目的的，更不是来试水的。这项技术无外乎是弥补高性能并行运算中最大的一个弱点：那就是“单节点本地内存不足”该问题在GPU大规模并行运算非常常见，无论NVIDIA的Tesla还是Intel的PHI都无法解决这个恼人的问题。

如果遇到了这个问题，通常对GPU不太了解至深的人会首先想到扩大带宽，无脑的撑带宽数量，那就是依靠最新研发的HBM技术通过堆叠式显存3D memory实现最大带宽。很多人认为这样的方式才能承载极限的环境。然而这样的思维无疑是外行的，就算我们能让一个节点的带宽做到数千GB/s。就如同HBM技术演示中提到的那样完美。但我们每个节点实际能得到的有效带宽仍旧是根据PCIE总线的带宽。所以存储的障壁即使是HBM能提供数百GB/s的庞大带宽也是无法让一个节点突破障壁。而NVIDIA开发的NV Link确实有越过这样障壁的潜力。这是因为它足以代替目前的PCIE总线，突破PCIE的极限与上限。才能彻底的越过障壁。

所以NV Link被开发出来最大的一个价值，那就是逾越“存储墙这样的高性能运算之障壁”。它的诞生也预示着NVIDIA和IBM的充分合作，在未来超级计算机以及高性能运算领域取得重大突破。它所以才会被该领域的专业人士广泛看好，极有可能成为新一代技

5光明之路—视觉运算所能涉及的领域

通过笔者上述NVIDIA三个扩展方向的概述，总结了NVIDIA Tegra/GRID/NV Link三项未来主要战略部署的特点，从中我们不难发现NVIDIA是一个很保守的公司，他们几乎不会尝试新的领域，它们虽然有这么多打算扩展的区域，但这些区域几乎全部都是他们所擅长的视觉运算范围内的领域。完全没有一个领域是自己掌握之外的。或者说NVIDIA是一个稳重保守的公司，不想尝试激进的大跳跃。

回顾一下NVIDIA的发展历史，他们除了GPU图形处理器架构是最为主要的核心项目，其次就是那些视觉运算技术所能涉及的一切行业，这些行业都是他们尝试进军的行业。只要是能够涉及视觉运算的行业，NVIDIA都希望尝试，而且一旦尝试了就要做到最好。就要成为其中的霸主。这恐怕就是NVIDIA一直能够成功的商业策略。那就是以领先全球的技术实力去猛攻自己擅长的领域，充分发挥视觉运算功底以及GPU架构的优势。不做自己不擅长的领域。

NVIDIA的成功之道就是走自己最擅长的领域

事实证明NVIDIA这样的战略绝对是成功之道，当移动电子产品逐渐普及的今天，越来越多的芯片制造商参与到了微型处理器SoC的研发和制造中，NVIDIA首次尝试扩展Tegra系列处理器，并且以基于ARM V8指令集自主研发的Denver架构以及开普勒GPU架构融合一体，塑造出了一款高性能的顶级处理器。

同时今天也是云技术和虚拟化产业逐渐起头的时代，尖端技术逐渐转为为民服务，云存储和数据云端共享的技术不断普及，连虚拟化服务器硬件也逐渐走入周边的企业和公司。这样的时代背景下,NVIDIA首次尝试用GRID架构体系将云技术用于游戏上面，并首次提出了游戏GPU硬件虚拟化的服务。

高性能计算是承载人类未来科技的主要平台，尤其是科研，生物，化学，地质学，天文学等领域。没有高性能计算的软硬体系是无法完成的。这样的时代NVIDIA也同样走在了前沿，尝试开发革命性的技术，改变这个时代超级计算机的形态。试图开创一个全新的高性能计算时代。

NVIDIA的成功秘诀就是永远走时代发展的方向

通过NVIDIA三个扩展方向，我们不难看出其中有不少内在联系和共同点，那就是它们都是时代前沿的技术，也都是未来的主要发展方向和趋势。同时它们也都是视觉运算技术不可或缺的领域。就是因为这些领域具备这样的特点，NVIDIA才会大力发展他们，将未来的业务扩展到这些行业。提供更多高质量的服务。

通过Tegra，NVIDIA将未来的高度集成化和移动轻便化处理器构造出了雏形，也将自家的ARM处理器以及GPU架构完美融合。通过云技术和GPU虚拟化业务的开展，NVIDIA重新定义了未来游戏玩家的全新平台。试图提供一个崭新的业务领域。将虚拟化技术这样专业化的东西带给了游戏玩家，使其民用化。通过NV Link，NVIDIA提出了与时代不同的全新技术概念，这样的技术当今或许还在尝试用于超级计算机内，而未来的某一天，我们或许可以把NV Link当成SLI组合那样用于自己的DIY电脑中，那个时候SLI也就不存在效率和延迟性问题了。

通过上述的总结和分析，我们不难发现NVIDIA的成功和他们的经营策略是完全分不开的，那就是坚持走自己的光明之路，一条属于NVIDIA自己的道路。一条由自己踏出来的光明之路。一条永远不会偏离时代发展方向的准确道路，一个永远走在时代技术前沿的道路，一个视觉运算能够完全涉及的道路。或者说，这条路就是NVIDIA最擅长的道路。正是因为走在了这样一条自己了如指掌并且精通擅长的路上，NVIDIA才能在这些领域成为佼佼者。这就是NVIDIA属于自己的“光明之路”，这条光明之路只有一个特点：那就是它永远都不会偏离视觉运算这个NVIDIA最擅长的领域。