英偉達的野心,誰買單?
一家晶片公司對一個新興市場會抱有多大的熱情?答案當然是無限大,沒有任何半導體公司會停下研發的腳步,在高新科技領域,沒有創新,那就意味著慢性死亡。而對於英偉達、英特爾和AMD這樣的業界翹楚,更是在不斷探索前進的路上。
近日,路透社引述未透露姓名的消息來源報道稱,英偉達已悄悄開始設計基於Arm 架構的CPU,專門用於運行Windows作業系統,其表示,這項開發是微軟更廣泛努力的一部分,一旦微軟與高通的排他性協議明年到期後,微軟就會在更多基於Arm 的系統上推出Windows系統。
此外,AMD 還計劃製造基於Arm 的PC 晶片,它和英偉達的晶片預計將在2025 年左右上市。
財務與策略顧問公司D2D Advisory 執行長傑伊・戈德伯格(Jay Goldberg) 表示:「微軟從90 年代學到,他們不想再次依賴英特爾,他們不想依賴單一供應商。如果Arm 真的在PC (晶片)領域起飛,他們永遠不會讓高通成為唯一供應商。”
事實上,英偉達從發展之初,就是微軟的鐵桿盟友,從DirectX到初代Xbox遊戲主機,兩家早已站在了同一戰線,如今AI市場風雲迭起,微軟和Open AI還在源源不斷地從英偉達這裡購買海量的A100與H100顯示卡。
而英偉達也不是第一次與Arm產生交集,兩家攜手多次,英偉達更是在2020年嘗試收購Arm,雖然最終宣告失敗,但兩家依舊保持著非同一般的關係。
即便如此,英偉達想要在PC處理器上分得一杯羹,並不是一件輕而易舉的事。
寄予厚望的Tegra
把時間回溯到2008年,大部分普通人都已經觸及電腦新的發展趨勢,即所謂的電腦運算正朝著更視覺化的方向發展,GPU作為一種平行運算引擎,在執行視覺軟體(如影像、影片和照片等應用軟體)上特別有效,而日新月異的遊戲更是不斷發掘著GPU的潛力,GPU的時代以無可爭議的姿態降臨了。
在這場競賽中,英偉達無疑是佔盡了先進,但英偉達CEO黃仁勳顯然不會滿足於一個PC顯卡市場,他的野心昭然若揭,就是和處理器市場的龍頭老大英特爾來一場正面對決,其中的關鍵,就是新興的行動互聯網與精簡指令集架構Arm。
2008年2月,英偉達在MWC上正式公佈了全新的行動處理器APX 2500,這是一款和微軟共同開發、面向下一代Windows Mobile手機的處理器,黃仁勳在接受採訪時表示,追求更高的運算表現和更大的記憶空間已經過時了,現在的極簡派PC風潮,正是APX 2500系統單晶片瞄準的市場。他預言,未來的電腦必須薄得像紙,所有東西都集中在小小的晶片上。
同年6月,英偉達又公佈了Tegra 600 和Tegra 650兩款處理器,並將APX2500也納入了Tegra這個行動處理器的品牌之中,兩款晶片都可以用超過40 FPS 的速率運行Quake 3 等大型遊戲,晶片組的大小僅為英特爾Atom 的1/10,一次充電可以實現130 小時的音訊播放或30 小時的高清視訊播放。
而在2009年的財報電話會議上,信心滿滿的黃仁勳陳述了他有關GPU運算時代到來的觀點。他認為,CPU-GPU協同運算的模式將是未來電腦產業的大趨勢,而“蘋果就是這一趨勢的先驅”,“從MacBook Pro到MacBook Air都內建GPU”, MacBook Air在同時擁有CPU和NVIDIA GeForce 9400M GPU後,其效能和能源效率都有了顯著提升,「用正確的工具做正確的任務才是最有效率的」。
而他也絲毫不掩飾對於CPU市場的野心,直接對分析師表示,Tegra這款主要針對智慧型手機和掌上上網設備、上網本市場,基於ARM架構並內置GeForce圖形核心的處理器「在未來幾年內,就會佔據NVIDIA業務的半壁江山,而另外一半才會留給專業產品線(Tesla、Quadro)與消費產品線(GeForce)瓜分。”
可以說被寄予厚望的Tegra系列是英偉達面向行動互聯網時代的最強利器,在黃仁勳眼裡,隨著手機、平板、上網本的發展,這些圖形性能強勁的處理器就能分得最大一杯羹。
不過前面提到的幾款Tegra系列處理器可謂是出師未捷身先死,Windows Mobile系統生態遠不如隔壁的iOS和Android來的風光,僅僅兩三年後就在市場份額上輸給了後兩者,這也讓英偉達嚐到了失敗的苦果。
在2010年5月的財報會議上,黃仁勳也不得不承認英偉達在行動市場的失利,他表示,第一代Tegra發佈時,由於剛進入這一領域經驗不足,英偉達決定把注意力放在一套操作系統上,於是就有了和微軟的合作,Zune HD就是他們合作的成果。而在第二代Tegra產品中,英偉達打算擴展視野,Android是全新的選擇。
黃仁勳說:「現在iPhone已經樹立了一個標桿,而iPhone 4G也即將到來,還有iPad這樣公認具有革命性的產品。整個行動市場的水平已經相當高,他們(Google)需要一款處理器來追趕蘋果A4。他們需要一款能比A4做的更好的處理器來爭奪市場領先地位。」因此,第二代Tegra和Android 3.0走到了一起。
2011年1月,英偉達正式推出了第二代Tegra晶片即Tegra 2,這一代晶片用上了台積電最新的40nm工藝,內置兩顆頻率為1GHz的ARM Cortex-A9核心,配備GeForce架構的雙核GPU,同時也搭載了英偉達自研的音訊解碼核心與視訊編碼處理單元。
憑藉著不俗的GPU效能,外加強大的多媒體處理能力,Tegra 2在行動市場一炮而紅,根據Strategy Analytics數據,截至2011年9月,Tegra 2在全球Android平板市場拿下了34.4%的市場份額,出貨量仍在提升。2012年8月,英偉達更是在財報中強調,隨著平板電腦的普及,Tegra的銷售額創下歷史新高。
英偉達的ARM晶片往事
Tegra 2市場表現尚可,野心勃勃的英偉達也趁著這股勢頭,對處理器市場發動了全面的攻擊。2011年3月,黃仁勳在CES上宣布了所謂的丹佛計劃,他表示,英偉達有幾百個工程師在研究CPU,至今已有三年半左右的時間,這一計劃的戰略目標就是將ARM架構晶片拓展到行動計算領域之外。
他舉例說明,英偉達正在與ARM合作研發下一代64位元的處理器,以便讓所有的運算設備都能使用該晶片處理架構,未來還可能會把ARM處理器運用到PC電腦中,並保留ARM處理器的節能性,英偉達打造的全新的PC電腦將比現在的PC電腦具有更低的能耗和相同(或更高)的性能。
是不是非常熟悉?12年前英偉達就打過這番主意,如今打造所謂ARM處理器,完全算不得什麼新鮮事,不過是往事重演罷了。
巧的是,在這一年,微軟也宣布,下一代Windows也也就是Win8將會採取ARM架構,新平台的縮寫為WOA(Windows On ARM),它將ARM架構作為PC家族的一員,放在和x86以及64bit架構同等的地位上。
微軟希望在Win8官方發售時,WOA PC和x86 PC能夠同步上市,其中ARM晶片將會由英偉達、高通和德州儀器製造,並且採用同樣的架構以確保能夠正常運行同樣的應用程序,微軟官方也表示,WOA PC將會消費者帶來“絕佳的體驗”,從登入到使用IE的硬體加速功能,用戶幾乎不會感覺到和Intel/AMD PC的差異。
在WOA中,已經推出Tegra系列的英偉達無疑是其中最重要的一環,黃仁勳更是在CES給公司加油打氣:「直到現在,人們終於明白了,我們的CPU戰略真的就是ARM,我們將移動設備中的ARM一直帶到了超級電腦上,」他言語中不乏興奮和激動,「ARM現在是世界上唯一一個深度滲透到行動裝置、PC電腦、伺服器和超級電腦中的CPU,我們希望,在未來三、四年內,我們能讓行動市場的業績變成今天PC電腦業績的100倍,這就是英偉達3.0戰略。”
2011年11月,英偉達發布了Tegra 2的繼任者Tegra 3處理器,不僅搭載全球首款四核心ARM Cortex A9 CPU,還有升級後的12 核心GeForce GPU,根據英偉達的宣傳,該處理器圖形性能最高可達Tegra 2 的3 倍,耗電量卻比後者低61%。
這款處理器的性能可以說是秒天秒地秒空氣,把蘋果、高通和三星等廠商統統掃落一邊,在部分人看來,上一代Tegra 2只是在平板市場小試牛刀,Tegra 3不光可以在平板上施以拳腳,在手機和PC領域同樣會擁有強大的競爭力。
但事實恐怕並非如此,Tegra 3的紙面性能確實了得,但實際應用起來卻是兩碼事,由於沒有關於基帶方面的技術積累,導致用了Tegra 3的平板只能用WiFi,這對於英偉達的主戰場-北美來說是致命的,因為隔壁的高通和蘋果都支持了蜂窩網絡,兩相對比之下,選了英偉達處理器的平板在市場中的競爭力就被大大削弱了。
面對這一點,英偉達並不是熟視無睹,它早在2011年5月,就以4.357 億美元的現金收購了英國基帶公司Icera。
不過由於業務整合尚需時間,Tegra 3顯然是用不上自家的基帶了,作為緊急補救措施的一部分,英偉達還在2012年2月,宣布與瑞薩電子(前NEC半導體部門)和GCT半導體合作,為Tegra 3帶來下一代LTE基帶,即後續的Tegra 3+處理器。
但平板市場表現並不像Tegra 2時那樣喜人了,一窩蜂的電腦廠商都跑來做Android平板,導致了貨物積壓,當Tegra 3平板上市時,動輒499美元的價格在初期並沒有很好的銷量,直到後續199美元的版本出現,在內存上狠砍一刀,才正式打開了Tegra 3的銷售量。
在2013 年消費電子展上,英偉達推出了全新Tegra 4 處理器,在它們的宣傳中,這是世界上最快的行動處理器,其圖形處理器性能是Tegra 3 的六倍,而且與前代產品不同的是,它也相容了LTE,透過選配晶片組,Tegra 4 可支援全球4G LTE網路。
不過此時Tegra 4早已沒有什麼效能優勢了,在不同版本的小米3效能比較中,Tegra 4的圖形效能就遠不如隔壁高通驍龍800的Adreno 330,而且這顆處理器的發熱尤其嚴重,英偉達在自家的Shield平板上都上了主動散熱,那些沒有加強散熱的平板和手機即便是限制了主頻,也到了燙手的等級。
至於好不容易加上了基帶的Tegra 4i,也可以用乏善可陳來形容,高通都已經把基帶集成到一塊芯片裡了,英偉達還在搞什麼外置基帶,發熱功耗都遠超隔壁,隨著Tegra的優勢不再,之前如膠似漆的廠商紛紛叛逃。
可能你會說,英偉達之前不是搞過199美元大甩賣嗎?直接把Tegra 4平板賣到149美元甚至99美元怎麼樣,捨不得孩子套不住狼,只要價格夠低,消費者和廠商應該會買單的。
這時候就不得不提黃仁勳和英偉達整個企業的發展方向了,與矽谷的許多企業類似,英偉達這樣的無晶圓半導體公司,追求的並不是什麼薄利多銷,而是從創辦之初就瞄準了利潤豐厚的中高端市場,簡而言之就是要賺更多錢,利潤是它和蘋果、高通、英特爾等公司維繫發展的最重要動力,一旦利潤減少,就會陷入到沒錢研發——產品技術落後——市佔率下跌的惡性循環。
Tegra 3的降價不過是權宜之計,想讓英偉達一直賣廉價晶片顯然是不可能的,況且此時東亞的無晶圓廠半導體公司已經崛起,聯發科和展銳躍躍欲試,真要拼性價比,恐怕英偉達也未必能討得到好。
中高端不如高通,性價比市場拼不過東亞公司,英偉達陷入了一個兩難境地,但前期的投資已經灑了出去,此時回頭已經太晚,後續英偉達又推出了Tegra K1,市場表現比Tegra 4還差,僅剩寥寥數家平板廠商願意用這顆紙面性能也不亮眼的處理器了。
2014年6月,黃仁勳採訪中心不甘情不願承認,公司在智慧型手機和平板電腦市場發展未達預期,未來Tegra業務重點在於機上盒和汽車市場。
當然這裡還有個問題,英偉達的3.0戰略呢?不是要進軍PC電腦、伺服器和超級電腦嗎?怎麼感覺誇下海口後就沒了聲響呢?
答案出在了微軟這位「好隊友」身上,WOA後面變成了Windows RT,只能運行Windows Store內的應用,跟標準的Windows不相互兼容的它只用了兩三年就走向了滅亡,順手拉上了Win8作為陪葬,英偉達的Tegra處理器倒是用在了微軟自家的Surface RT平板上,但實際銷量恐怕只能用慘淡來形容。
連行動市場都沒成功的英偉達,想在被宣告死亡的Windows RT中有所建樹,和天方夜譚又有什麼差別呢?
誰來為英偉達的野心買單?
Tegra的慘敗,讓黃仁勳耿耿於懷,甚至在台灣大學的演講裡還要單獨提一嘴,而Orin晶片雖然在新能源車企裡頗受歡迎,但也抵不過手機PC這樣龐大的市場。
英偉達如今捲土重來,大機率是不會繼續使用Tegra這個名字了,但如今的情況,並不比當初Tegra 4那會樂觀多少,Arm處理器市場早已被瓜分完畢,幾個廠商早已圈定了自己的目標市場,而高通和微軟花了五、六年都沒做成的Windows Arm生態,英偉達進場又能有多少起色呢?
這也導致了許多人並不看好英偉達這一舉動。在季度財報會議上,英特爾執行長派崔克・基辛格(Patrick Gelsinger)就用了一句話回應了AMD 和英偉達推出ARM 相容PC 處理器的報道:「我們認真地對待所有競爭對手,但也從公司發展歷史出發,我認為這些ARM PC 處理器不會大賣。”
大賣or慘淡收場,誰也給不了定論,但很明確的是,一定會有人為英偉達的野心買單,要么是如今在AI裡順風順水的黃仁勳,要么就是努力打造IDM 2.0戰略的基辛格。
而ARM PC處理器能否再度攪動風雨,我們拭目以待。