AI界的iPhone時刻正式降臨 解析NVIDIA執行長黃仁勳看見的AI未來

半導體

輝達(Nvidia)執行長黃仁勳日前在台大畢業典禮以及台北國際電腦展的兩場演說掀起全台灣AI熱潮,事實上今年2月他在柏克萊加大的一場演說已經正式宣告AI界的iPhone時刻已經到來。

黃仁勳在那一場演說上表示,人工智慧(AI)聊天機器人程式ChatGPT問世,對AI產業來說,是有如iPhone誕生般的時刻,是電腦運算史上最傑出的成就。

柏克萊大學的學生當時向黃仁勳提問時,黃仁勳對ChatGPT讚不絕口,他說,這項由OpenAI開發的工具,很快就獲得高度關注和廣泛應用,這只是更偉大事物的開端;他甚至說ChatGPT是AI的「iPhone時刻」,實質上已讓運算民主化,是AI和電腦運算產業歷來最偉大的事情。

蘋果公司在2007年推出iPhone,可說徹底改變了智慧手機產業。

黃仁勳說,過去40年來,為電腦寫程式的難度愈來愈高,這就是為什麼科技的鴻溝愈來愈大,直到有一天,突然間每個人都可以寫程式,可以請ChatGPT來寫程式、做某件事、或自動化某項事務。

對半導體新創企業來說,電腦繪圖一直是個充滿吸引力的小眾市場,因為繪圖領域不像個人電腦的處理器那樣,有英特爾壟斷整個市場。從IBM到康柏,每家個人電腦廠商的中央處理器都必須使用英特爾或AMD的晶片,因為這兩家公司實質上壟斷了個人電腦所需的x86指令集。

總是穿著皮衣的「輝達賈伯斯」

在螢幕上顯現圖像的晶片市場,競爭激烈很多。半導體代工廠的出現以及創業成本的下降,意味著不只矽谷的貴族階層有資格競相製造最好的圖形處理器。後來稱霸繪圖晶片市場的輝達(Nvidia),並不是從帕羅奧圖的時髦咖啡館發跡的,而是從聖荷西比較混亂的一區裡的Denny’s 連鎖餐廳起步。

1993年,克里斯.馬拉科夫斯基(Chris Malachowsky)、柯蒂斯.普里姆(Curtis Priem)及黃仁勳合力創辦了輝達,黃仁勳如今仍是輝達的執行長。

普里姆在IBM任職時,做過如何運算圖形的基礎工作,接著他轉往昇陽(Sun Microsystems),與馬拉科夫斯基共事。黃仁勳生於台灣,幼時移民到肯塔基州,曾在矽谷的晶片製造商巨積(LSI)任職。後來他擔任輝達的執行長,成為輝達的代言人,總是穿著深色牛仔褲、黑色襯衫與黑色皮衣,散發出類似賈伯斯的氣場,顯示他已預見運算的未來。

預見運算圖像大未來

輝達的第一批客戶是影片與電玩公司,可能看起來不是最先進的客戶,但輝達認為圖像的未來是顯示複雜的3D立體圖像。早期的個人電腦是一個單調乏味的2D平面世界,因為顯示3D圖像所需的運算量很大。1990年代,微軟Office推出一款名為Clippy的迴紋針動畫,它可以坐在螢幕旁邊提供建議,那代表著圖形技術的大躍進,只是它經常導致電腦當機。

輝達不僅設計了能夠處理3D圖形的晶片,並稱之為圖形處理器(graphics processor unit,簡稱GPU),也為圖形處理器設計了一套軟體生態系統。

製作逼真的圖像需要使用一種名叫著色器(shaders)的程式,它會告訴圖像中的所有畫素該如何表現,例如在某種光照色調之下。著色器會套用在圖像的每個畫素上,形同於對數千個畫素做比較簡單的運算。輝達的圖形處理器可以迅速繪出圖像,因為它不像英特爾的微處理器或其他通用的中央處理器(CPU),它的設計是同時進行大量簡單的運算,例如畫素上色。

挖掘「平行處理」新市場成為AI新星

2006年,輝達發現高速平行運算可套用在電腦繪圖以外的用途,於是發布了CUDA軟體,讓人能以標準的程式設計語言來設計GPU,完全不涉及圖像。輝達在量產頂級的繪圖晶片的同時,黃仁勳也在這款軟體上投入大量的資金。根據該公司2017年的估計,為了讓任何程式設計師都能使用輝達的晶片,而不限於繪圖專家,黃仁勳投入了至少100億美元。

黃仁勳免費提供CUDA給用戶,但那套軟體只能在輝達的晶片上運行。藉由讓晶片不止適用於繪圖業,輝達為平行處理發現了龐大的新市場,從運算化學到天氣預報等等都適用。當時,黃仁勳還只能依稀看見平行處理的未來:人工智慧後來成為平行處理的最大用例。今天,輝達的晶片主要是由台積電製造,在最先進的資料中心裡都可以看到輝達的晶片。

儘管大家一直在談論摩爾定律的終結,但流入晶片業的資金比以往更多。過去幾年,為AI演算法設計最適晶片的新創公司,已經募集了數十億美元,每家公司都希望成為下一個輝達。