來源：新智元

隨著技術(shù)和時代的發(fā)展，UFO現(xiàn)在改名成UAP，Google成了Alphabet，很多行業(yè)的術(shù)語也在慢慢過時。?我們把視線轉(zhuǎn)移一下——有多少人了解GPU(現(xiàn)在的圖形處理單元)的歷史呢？作為當(dāng)今的機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的superstar，GPU又是如何預(yù)示著計算應(yīng)用的新時代的呢？??
?下面讓我們來一起一一了解：
GPU的歷史遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有那么長——大部分「歷史」其實并不算數(shù)?很長一段時間內(nèi)，主流消費者都期望圖形界面可以與計算機協(xié)同工作，許多書籍和優(yōu)秀的電影和電視節(jié)目也都涵蓋了這段歷史。?雖然Windows和蘋果的“點擊界面”越來越受歡迎，但硬核電腦用戶(即游戲玩家)則在速度上有更高的追求，此外，他們還想讓畫面看起來更逼真。?然后，這些硬核用戶開始要求提供在線多人游戲、即時聊天等許多功能，而這些要求在當(dāng)時（90年代初期）似乎看起來有點太多了。?一些人可能知道，1993年的經(jīng)典游戲《毀滅戰(zhàn)士》以及它的后續(xù)游戲《雷神之錘》(這款游戲推動了消費者對專用顯卡的興趣)顯著提高了用戶對電腦設(shè)備的要求。??然而，在了解了一位目睹這個領(lǐng)域整個發(fā)展歷史的專家的經(jīng)歷之后，我們可以發(fā)現(xiàn)，GPU的歷史并不是那么簡單：?Jon Peddie博士在20世紀(jì)60年代首次涉足計算機圖形行業(yè)，當(dāng)時他是一個團隊的成員，主要負(fù)責(zé)從航空攝影制作3D地形圖，也正是這一工作影響了他在之后創(chuàng)建了自己的公司——數(shù)據(jù)圖形（Data ?Graphics）。?20世紀(jì)80年代初，他正考慮退休，并打算開始寫科幻小說。就在這時，他注意到這個領(lǐng)域出現(xiàn)了難以忽視的爆炸式增長——?高性能圖形的實際應(yīng)用最初是由CAD(計算機輔助設(shè)計)和GIS(地理信息系統(tǒng))公司推動的，不過，80年代電子游戲的爆發(fā)改變了這一點。?Peddie在一封電子郵件中表示:“由于用戶數(shù)量龐大，游戲成了推動因素?！?當(dāng)時，3D和圖形處理器（GPU）還有一些其他用戶，這些用戶主要來自于工程(CAD和分子建模)和電影領(lǐng)域，不過，在當(dāng)時，這個市場總共也只有10萬名用戶。而游戲的消費者則達(dá)到了數(shù)百萬。?但是，專業(yè)性質(zhì)的領(lǐng)域往往會為產(chǎn)品會支付更多的錢——幾千到幾萬美元，而游戲消費者只會愿意支付幾百美元。?因此，問題的關(guān)鍵在于在芯片中注入足夠的能量，并將最終產(chǎn)品的售價定為幾百美元。?在這個時候的計算歷史上，首字母縮寫GPU已經(jīng)被引入了技術(shù)詞典。一篇來自1983年版《計算機世界》的發(fā)表在網(wǎng)上的文章詳細(xì)介紹了Tektronix的圖形終端系列。?但如果你仔細(xì)看，這個時候，GPU還不是“圖形處理單元（graphic processing unit）”的縮寫。相反，這個迭代代表“圖形處理器單元（graphic processor ?unit）”。?可能有人會問了，這兩個術(shù)語有區(qū)別嗎？?“其實是沒有的”，Peddie解釋道?！爱吘?，英語并不是很多網(wǎng)絡(luò)寫手的第一語言?！?Peddie指出，術(shù)語的區(qū)別并不是真正的問題。事實上，在1997年之前，即使在這個縮寫被使用的情況下，GPU實際上并不存在。?“為什么1997年之前開發(fā)的圖形芯片或電路板不能被稱為GPU呢?” Peddie說道，“它的確可以處理圖像(盡管只是在2D空間)。它處理圖形嗎? 當(dāng)然，從某種意義上說它也可以。它可以畫線和圓——這就是處理。它在屏幕上重新排列多邊形——這也是處理過程。?所以，最大的區(qū)別是，GPU必須實現(xiàn)完整的3D處理(這需要T&L)，而這一特點是當(dāng)時的GPU所沒有的”。??誰創(chuàng)造了GPU不重要，勝利者才擁有炫耀的權(quán)利
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我們所知道的第一個PlayStation，其實并不是第一個面向大眾市場的GPU。這種觀念，其實是索尼和Toshiba強大的市場營銷所致。?Peddie解釋道:“最初的PlayStation帶有一個幾何轉(zhuǎn)換引擎(GTE)，它是2D芯片的協(xié)處理器，但卻被錯誤地貼上了GPU的標(biāo)簽?！?在真正的GPU出現(xiàn)之前，市場營銷是這個GPU時代的一個重要元素。?真正的突破即將到來，許多公司都想搶先一步。但是，事實上，這個榮譽應(yīng)該屬于一個來自英國的叫做3Dlabs的小公司。?讓3Dlabs被稱為GPU的開創(chuàng)者的具體創(chuàng)新，是他們開發(fā)了一個雙芯片圖形處理器，其中包括了一個被稱為轉(zhuǎn)換和照明(T&L)引擎的幾何處理器。與他們的競爭對手相比，3Dlabs專注于CAD市場。?3Dlabs更小的規(guī)模和專業(yè)性意味著在針對游戲消費者的GPU市場，他們?nèi)匀辉诤芏喾矫婢哂虚_創(chuàng)性。?與此同時，顯卡領(lǐng)域在這段時間也非常繁忙，像Matrox, S3和3Dfx這些曾經(jīng)的大公司都在競爭《雷神之錘》玩家的注意力。?在這場競爭中，只有贏家才可以書寫歷史：這一時期，一位占統(tǒng)治地位的“玩家”出現(xiàn)了——??到1999年底，英偉達(dá)準(zhǔn)備發(fā)布第一個集成了T&L的大眾消費GPU，即GeForce 256。?“在Nvidia的締造的神話中，那就是GPU的引入，他們宣稱這是他們自己的發(fā)明，”Peddie解釋道。?“所以你可以隨心所欲地改變歷史。當(dāng)時，英偉達(dá)市值從100億美元一路漲到500億美元，可憐的是，沒人記得3Dlabs。”?之后很快，市場上充斥著各種相互競爭的GPU，每個GPU都瞄準(zhǔn)自己的細(xì)分市場。??加拿大制造商ATI Technologies(后來被英偉達(dá)最大的競爭對手AMD收購)試圖通過將他們的GPU稱為VPU(視頻處理器單元)來區(qū)分自己的產(chǎn)品來進入市場（盡管它們其實是同一種東西），但這種努力并沒有持續(xù)多久。?Peddie說: “ATI放棄了，他們無法應(yīng)對英偉達(dá)卓越的市場營銷技巧、龐大的銷量、「性感」的產(chǎn)品和鋪天蓋地的的推廣。”?到21世紀(jì)初，像英偉達(dá)(Nvidia)這樣的大公司已經(jīng)主導(dǎo)了消費市場。有趣的是，這種確切的市場整合有助于解釋一個現(xiàn)象：為什么現(xiàn)在如此難以找到高端顯卡。??GPU嚴(yán)重短缺，到底因何而起??看到這里，你很可能會想：什么時候才能談到2020年GPU的嚴(yán)重短缺這一事件呢？?要點是 : 即使你能找到高端GPU，你也會發(fā)現(xiàn)它們的價格在最近幾個月已經(jīng)爆炸了。?例如，英偉達(dá)(Nvidia)的有三種顯卡，這三種顯卡是游戲玩家普遍追求的:?RTX 3090:建議零售價1499美元RTX 3080:建議零售價$699RTX 3070:建議零售價499美元?相對于它們的價格點和性能，這些產(chǎn)品的確有一些值得討論的優(yōu)點。然而，因為供應(yīng)變得稀缺，稀缺性使這些gpu的轉(zhuǎn)售市場飛漲——?目前中間層RTX 3080的價格為1499美元，而3090和3070幾乎不可能找到。截至發(fā)稿時，eBay上一款3090的標(biāo)價已經(jīng)超過3000美元。??AMD的顯卡也值得一提。雖然因功能不夠強大而沒有那么受追捧，AMD還是受到了GPU制造供應(yīng)鏈限制的影響。?與英偉達(dá)系列一樣，AMD RX 6700、6800和6900款機型在二級市場上也出現(xiàn)了類似的價格飆升，其中大多數(shù)機型在轉(zhuǎn)售市場上的售價都超過了原來的兩倍。?這里有一個極端的例子: Tedium的編輯厄尼·史密斯(Ernie Smith)在2019年中以略高于100美元的價格買了一臺翻新的AMD rx570。而就是這款同樣的產(chǎn)品，放在現(xiàn)在已經(jīng)有點舊了，目前在二手網(wǎng)站上的售價是599美元。?顯然，需求是很大的。與2020年出現(xiàn)的許多問題一樣，COVID-19在很大程度上受到了指責(zé)：?受到疫情影響，中國大陸和臺灣的制造業(yè)中心，以及世界上大部分地區(qū)的制造業(yè)中心都不得不關(guān)閉。雖然硬件制造的大部分工作都可以自動化，但GPU的微妙本質(zhì)卻要求了需要一定程度的人類交互。??盡管如此，這種解釋還是過于簡化了圖像行業(yè)在COVID-19爆發(fā)之前就已經(jīng)出現(xiàn)的趨勢。因此，Peddie再次解釋了一下短缺產(chǎn)生的原因:
大約在15年前，我們建立了GPU制造(包括采購原始硅錠)，切割和切割晶圓，測試，包裝，再次測試，最后發(fā)貨給客戶的產(chǎn)業(yè)鏈。所有在產(chǎn)業(yè)鏈和下游的公司(擁有類似管道的OEM客戶)都在尋求更快的響應(yīng)方式，同時最小化庫存。
因此，JIT (just in time)制造模式應(yīng)運而生。這依賴于鏈上的每個人都提供準(zhǔn)確的預(yù)測，從而得到訂單。如果鏈條中的一個環(huán)節(jié)中斷，下游的所有人都會遭殃……
當(dāng)政府關(guān)閉他們的國家時，所有的生產(chǎn)都停止了——沒有部件運輸——輸油管道也中斷了。而且，如果生產(chǎn)能夠重新啟動，需要幾個月的時間才能讓所有人再次同步。
與此同時，人們被遣送回家工作，他們沒有所需的工具——因此，對于個人電腦，尤其是筆記本電腦的需求增加了。30%-40%的PC有兩個圖形處理器，因此，市場對圖形處理器的需求增加得更多了。
然后，(加密)貨幣開始膨脹了，現(xiàn)在礦工們(使用GPU監(jiān)控和報告的人)都在尋找每一個他們能得到的GPU。這導(dǎo)致投機者買下所有的顯卡，并以高得多的價格出售。
所以，供應(yīng)鏈被這接二連三的重?fù)糁校Z然倒地。
另一個令人沮喪的地方是，最新一代的視頻游戲主機在2020年推出，這也意味著新一代視頻游戲的誕生。?備受期待的PlayStation 5和賽博朋克2077在發(fā)布時遇到了大量的供應(yīng)和技術(shù)問題?！顿惒┡罂恕吠婕冶硎荆麄兊挠螒蝮w驗很大程度上取決于游戲所使用的硬件設(shè)備。?盡管Peddie預(yù)計到2022年第一季度，GPU短缺將會被自行糾正，但他對該行業(yè)的未來并不樂觀。?他總結(jié)說 : “(下一個)問題將是目前正在進行的二次訂貨，因此我們預(yù)計，由于庫存過剩，半成品市場狀況將大幅下滑?！?小結(jié)

不管歷史發(fā)生的時間點是前是后，我們可以從中學(xué)到很多東西。雖然靠市場自動調(diào)節(jié)來滿足需求可能很聽起來很好，但顯然情況要復(fù)雜得多。雖然GPU每天面臨數(shù)十億的需求，但更高的性能則往往會留給少數(shù)有在投機市場中尋求利益的人。?盡管如此，更大的市場還是應(yīng)該關(guān)注那些游戲玩家們，至少在這一點上是如此。他們的需求推動了行業(yè)的創(chuàng)新，而這些創(chuàng)新也將成為更普遍的標(biāo)準(zhǔn)。?參考資料：https://www.vice.com/en/article/7k95zx/what-makes-a-gpu-a-gpu-and-when-did-we-start-calling-it-that

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