英伟达显卡 40 年进化史:从一文不值到万亿美元

在科技的浩瀚星空中,英伟达(NVIDIA)宛如一颗璀璨夺目的巨星,以其在显卡领域的卓越成就,深刻地影响着计算机图形学、游戏、人工智能等众多领域的发展进程。回首往昔,英伟达显卡的发展历程充满了挑战与突破、创新与变革,宛如一部波澜壮阔的科技史诗。

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1993 年,英伟达由黄仁勋、克里斯・马拉乔夫斯基和柯蒂斯・普里姆共同创立,彼时的它,如同初出茅庐的少年,怀揣着对图形处理技术的无限热忱与憧憬,踏上了充满未知与挑战的征程。在创立初期,英伟达专注于图形处理技术的研发,立志在竞争激烈的市场中闯出一片属于自己的天地。

1995 年,英伟达推出了首款产品 NV1 芯片,这一芯片集成了 2D、音频和 MPEG 视频解码器功能,在当时堪称技术上的一大创举,其功能的前瞻性令人瞩目。然而,由于技术过于超前,市场尚未做好充分准备,加之兼容性方面存在诸多问题,NV1 芯片遭遇了市场的冷遇,销售业绩惨淡,公司也因此濒临破产的边缘。但英伟达并未被这沉重的打击所击倒,反而愈挫愈勇,开始反思并调整战略方向。

1997 年,英伟达厚积薄发,发布了 RIVA 128 显卡。这款显卡采用了 128bit 的 2D、3D 加速图形核心,核心频率达到 60MHz,内置硬件三角处理引擎,每秒可进行 5 亿次浮点运算,生成 120 万个三角形。尽管其 3D 图形质量略逊于同期的 Voodoo 显卡,且最大仅支持 4MB 显存,最大分辨率为 800*600,但凭借在 DirectX 下出色的 2D/3D 加速性能以及低廉的造价,成功在 3D 图形芯片市场站稳了脚跟,为英伟达的后续发展奠定了坚实基础。

1999 年,对于英伟达而言,是具有里程碑意义的一年。这一年,英伟达推出了划时代的产品 ——GeForce 256。GeForce 256 首次定义了 “GPU”(图形处理单元)的概念,它能够承担部分原本由 CPU 负责的工作,如硬件 3D 加速、光阴处理、几何变换等特效,极大地减轻了 CPU 的负担,显著增强了计算机的整体性能。GeForce 256 采用 0.22 微米制程,拥有四条渲染流水线,集成了 2300 万个晶体管,像素填充率高达 480M Pixles/s,每秒可生成 15M 个三角形。作为全球首款商用 GPU,GeForce 256 一经推出便惊艳全场,轻松击败了 Vooboo3 3500、G400 MAX 等竞争对手,成为当时的顶级梦幻显卡,英伟达也借此一举奠定了在图形处理领域的领先地位。同年,英伟达以 0.41 美元 / 股在纳斯达克上市,市值约 2 亿美元,开启了资本市场的征程。

进入 21 世纪,英伟达继续在技术创新的道路上高歌猛进。2001 年,英伟达与微软展开合作,为 Xbox 提供 GPU,这一合作看似前景广阔,然而,双方因价格分歧最终分道扬镳,英伟达股价因此暴跌 90%,市值缩水至低谷,再次陷入发展困境。但英伟达迅速调整策略,加大技术研发投入,积极拓展新的市场领域。

2006 年,英伟达推出了具有革命性意义的 CUDA 架构。CUDA 架构打破了 GPU 仅用于图形处理的传统局限,将其应用拓展至通用计算领域,开启了高性能计算(HPC)的新纪元。通过 CUDA 架构,开发者能够利用 GPU 的强大并行计算能力,加速各类复杂计算任务,如科学计算、数据分析、机器学习等。这一创新举措为英伟达在后续的人工智能浪潮中抢占先机奠定了坚实基础。

2007 – 2012 年期间,英伟达的架构迭代不断加速。2007 年,英伟达推出 Tesla 系列计算卡,专为高性能计算和数据中心应用而设计,进一步拓展了 GPU 在专业领域的应用。2010 年,Fermi 架构问世,该架构在提高计算性能的同时,大幅提升了能源效率,为数据中心的大规模部署提供了更优选择。2012 年,英伟达的 Kepler 架构成为深度学习工具(如 AlexNet)的核心硬件,标志着英伟达正式涉足人工智能领域,并在该领域初露锋芒。随着技术的不断进步和市场需求的逐步释放,英伟达的股价在 2008 年金融危机后逐步恢复,2015 年市值突破 200 亿美元。

2016 年,英伟达发布 Pascal 架构(如 Tesla P100),该架构采用 16nm 制程,首次引入 NVLink 互联技术,大幅提升了 AI 训练效率,成为人工智能发展的重要助推器。2017 年,加密货币热潮席卷全球,对 GPU 的需求呈爆发式增长,英伟达数据中心业务迎来了新的增长点,业绩实现大幅增长。2018 年,Turing 架构重磅推出,引入 RT Core,实现了实时光线追踪技术,为游戏和专业图形市场带来了前所未有的视觉体验,进一步巩固了英伟达在相关领域的市场地位。

2020 年,Ampere 架构(如 A100)发布,算力较前代提升 20 倍,凭借卓越的性能表现,成为大模型训练的标配硬件,在人工智能领域发挥着不可或缺的关键作用。2022 年,Hopper 架构(H100)惊艳亮相,专为大规模 AI 优化,集成了先进的技术和创新设计。同年,ChatGPT 的火爆出圈引爆了生成式 AI 的巨大需求,英伟达作为 AI 算力的核心供应商,全年股价涨幅超 200%,市值突破万亿美元,一跃成为全球科技巨头。

2023 年,面对复杂的国际形势和出口限制,英伟达推出中国特供版 RTX 4090D,展现出强大的市场应变能力。全年数据中心收入同比增长 427%,持续保持强劲的增长态势。2024 年 6 月,英伟达市值突破 3 万亿美元,超越苹果成为全球第二大公司,股价达 1224.40 美元,较 1999 年 IPO 时累计回报近 3000 倍,创造了资本市场的传奇。

2025 年 3 月,在备受瞩目的 GTC 大会上,英伟达发布了新一代 Blackwell 架构 GPU(B100/B200)。该架构集成万亿晶体管,支持多模态 AI 训练,具备强大的性能和先进的技术特性,进一步巩固了英伟达在 AI 领域的技术壁垒,引领行业迈向新的发展阶段。

在消费级显卡市场,英伟达同样成绩斐然。GTX 系列作为传统显卡阵营,从 2011 年的 GTX 550 Ti 到 2019 年的 GTX 1650,每一代产品都在不断进化,满足了不同用户群体对于性能和价格的多样化需求。其中,2017 年发布的 GTX 1080 Ti 被誉为 “终极版 GeForce”,搭载 3584 个 CUDA 核心和 11GB GDDR5X 显存,在 4K 游戏和高端图形处理任务中表现卓越,成为当时消费级顶级显卡的标杆之作。

迈入现代,英伟达于 2025 年 1 月在 CES 上正式推出 GeForce RTX 50 系列显卡,基于最新的 Blackwell 架构,融合了尖端的机器学习技术与改进后的 DLSS 4 超分辨率功能。RTX 50 系列包括 RTX 5090、RTX 5080、RTX 5070 和 RTX 5070 Ti 等型号,性能实现了大幅飞跃。以旗舰款 RTX 5090 为例,它搭载了 24576 个 CUDA 核心和 32GB GDDR7 显存,展现出强大的图形处理能力。同时,RTX 50 系列在性能和价格的平衡方面表现出色,不同型号满足了不同预算用户的需求。例如,RTX 5080 以 1000 美元的价格提供了卓越的性能,RTX 5070 售价仅为 550 美元,却有着接近 RTX 4090 的表现,吸引了众多主流游戏玩家。此外,RTX 50 系列还引入了 RTX 神经着色器、DLSS 4 和多帧生成技术等创新技术,显著提升了游戏和图形处理体验,推动了显卡技术的进一步发展。预计 2025 年 3 月推出的 RTX 50 系列笔记本 GPU,将为移动设备带来更强大的图形处理能力,进一步拓展英伟达在移动设备市场的版图。

回顾英伟达显卡的发展历程,从创业初期的艰难摸索,到在图形处理领域崭露头角,再到成为人工智能时代的核心推动者,英伟达始终坚守技术创新的理念,不断突破技术边界,积极拓展市场领域,在全球科技产业中留下了浓墨重彩的篇章。展望未来,随着人工智能、虚拟现实、元宇宙等新兴技术的蓬勃发展,英伟达有望凭借其强大的技术实力和丰富的市场经验,继续引领显卡技术的发展潮流,为全球科技进步做出更大的贡献。

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