本期文章

Nvidia讓視覺運算無所不在

數位時代 撰文=張恩溥    

從遊戲到專業研究領域一網打盡





繪圖卡市場龍頭Nvidia在今年七月爆發了繪圖晶片的瑕疵事件後,雖然股價下跌,甚至傳出全球裁員的消息,但Nvidia並不氣餒,除了積極補救外,也宣布全力發展視覺運算軟體,期望讓GPU的應用走出更寬廣的一條路……





這兩、三個月來,對全球視覺運算技術龍頭廠商Nvidia來說,絕對不好過。身為繪圖晶片(Graphics Processing Unit, GPU)發明公司的Nvidia,由來自台灣台南的黃仁勳於一九九三年創立,並在二○○一年成為營收最快突破十億美元大關的半導體廠商,之後更在繪圖晶片市場搶下超過六成的市占率。然而就在一切似乎都順利發展時,今年七月爆發的繪圖晶片瑕疵事件,卻給了Nvidia重重一擊,以致股價重挫,市值至今減少三十億美元。 但八月底時,Nvidia在面對外界龐大的疑慮下,依然於美國聖荷西(San Jose)舉辦第一屆NVISION 2008大會。與會者除了視覺運算應用的開發者外,也邀請遊戲玩家、行動裝置產業,以及Nvidia全球眾多的板卡合作夥伴共襄盛舉。總裁兼執行長黃仁勳在活動期間,除了展現一貫霸氣、果斷的強烈個人特質外,也對繪圖晶片的瑕疵事件做出相當正面的回應。 但更重要的是,強調未來的Nvidia不再只是專為遊戲玩家而存在的公司,「舉辦NVISION的目的,並非單純向外界說明技術,而是更進一步向全球相關領域展示繪圖晶片的應用層面。」

黃仁勳強調,未來的Nvidia將會把繪圖晶片的重要性與應用場合,擴展到各種專業領域,如天文運算、財務風險管理等。

從CPU到GPU





由此可見,Nvidia在目前種種不利因素下,期望透過強調繪圖晶片的重要性與延伸應用範圍的策略,把市場的餅做得更大,以扭轉目前劣勢。其中最重要的一項武器,便是Nvidia計畫讓繪圖晶片具備處理器部分功能,在電腦中扮演更重要的角色。

近年來繪圖晶片的運算速度越來越快,在某些方面的應用甚至已大幅超越處理器(CPU),而繪圖晶片在非傳統的3D圖形顯示應用也日益增加。在繪圖晶片效能大增下,對於需要複雜運算的專業領域來說,透過繪圖晶片的「平行運算」(Parallel Computing),便可大幅縮短計算時間,讓使用者在更短的時間內就能得到運算結果。

Nvidia繪圖晶片運算事業部總經理基恩(Andy Keane)表示,平行運算的概念,就像把電腦處理資料的運算數量,當成翻閱一本一百頁的書,傳統的處理器採取從第一頁翻到最後一頁的循序運算方式。但在繪圖晶片中,能把整本書分成一百個不同等分,同時進行一百筆處理與運算,速度更快。專業領域的研究人員在使用電腦時,若讓繪圖晶片進行更多運算功能,便能達到整體電腦加速的效果。

「我們不是要用繪圖晶片取代傳統的處理器,」黃仁勳指出。在Nvidia推動的程式架構中,許多主程式還是由處理器來執行,但當遇到需要將資料平行化處理時,便交給在這方面速度更快的繪圖晶片去執行。「讓兩者各自發揮自己的專長,進而改善工作流程才是最重要的,」黃仁勳再次強調,Nvidia的新技術同時能夠支援市面上各種不同廠牌的產品。

走出遊戲擴大應用範圍





過往,Nvidia將平行運算技術應用在影片的編碼、解碼處理,這是繪圖晶片的核心應用;未來,Nividia希望把這套技術應用在更多領域。黃仁勳認為除了傳統的遊戲、影片外,3D虛擬社群也是未來繪圖晶片的重大商機之一。「在以前的3D遊戲中,沒有人是長頭髮,但未來這樣的情況將會有所不同,」Nvidia企業行銷部門副總裁常國傑(Rob Csongor)指出,透過繪圖晶片的新技術,可以帶給使用者更為逼真的3D效果。目前在韓國相當受歡迎的3D社群線上遊戲《Nurien》,便是採用Nvidia的運算技術進行優化,「未來這些仿真的虛擬環境都會需要繪圖晶片進行運算,達到更逼真的效果,」常國傑進一步強調。

此外,現在不少大型體育節目製作,甚至今年北京奧運在轉播時所採用的視覺強化及後製效果,也都是採用Nvidia的技術。在美國為各種體育賽事節目提供視覺強化效果的SportVision公司表示,在各種體育賽事的轉播中,虛擬足球黃色進攻十碼線、觀眾席廣告,甚至虛擬棒球好球帶和追蹤投球路徑等效果,都是利用Nvidia的運算技術而製作。「未來在賽車比賽轉播中,觀眾甚至可以看到賽車飛奔時所產生的氣流流向和感覺,」SportVision技術長懷特(Marv White)表示。

「在這些專業領域我們已取得領先地位,但我的理想是把這些專業應用帶到更廣大的主流市場,」黃仁勳指出。為了達到這個目標,目前Nvidia也和許多軟體廠商合作,包括Adobe、蘋果及微軟等,希望把視覺運算應用普及到廣大的主流市場,「而且這將會是個十分龐大的市場!」黃仁勳補充。

挑戰英特爾與超微





要讓繪圖晶片瓜分微處理器的功能,進而開創更多應用市場,Nvidia必須直接挑戰英特爾與超微(AMD)兩大微處理器廠商。在筆記型電腦超越桌上型電腦的比重不斷提高之下,考量低耗電以及輕薄化,微處理器內建繪圖晶片的趨勢明確,不論是英特爾或是超微,擁有微處理器就等於擁有平台優勢,對本身沒有微處理器產品的Nvidia來說,勢必造成衝擊。

超微半導體資深行銷部門副總裁穆賀德(Patrick Moorhead)便表示:「目前超微正在進行一些研發計畫,首先便是將處理器、繪圖晶片及晶片組三者整合在一起。」超微台灣區行銷總監王伯寧也強調,在購併另一家繪圖晶片大廠ATI之後,超微便具有將三者整合的優勢,「由於超微同時發展處理器和繪圖晶片的產品,因此除了在規格上精進外,也能在兩者間做出最好的整合,這就是平台化整合的優勢,」王伯寧表示。 面對這樣的疑慮,黃仁勳表示,繪圖晶片放在晶片組還是處理器中,並不是特別重要,「只要Nvidia的繪圖晶片設計優異、效能強大,市場依然會對獨立的繪圖晶片有強烈需求。」黃仁勳強調,他知道Nvidia沒有平台化的優勢,因此在繪圖晶片的功能及效能上,絕對要做得比對手更好。

因此,Nvidia投資了相當可觀的研發費用與人力在平行運算技術上,除了期望做得更好之外,也能將視覺運算的應用範圍,跳脫以往集中在遊戲設計與重度玩家的狀況。未來Nvidia的目標是在社交網路以及各種視覺娛樂,甚至是專業的天文、物理、生化、金融市場等學術研究或專業領域的運算中,讓繪圖晶片扮演不可或缺的重要角色。


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