暗度陈仓的英伟达,或再一次瞄准了手机行业

三易生活2021-04-19
对于英伟达来说,此时回归智能手机市场或许正当其时。

编者按:本文来自微信公众号“三易生活”(ID:IT-3eLife),作者:三易菌,36氪经授权发布。

说到NVIDIA(英伟达),许多朋友可能不会感到陌生。作为当今最有影响力的图形技术与图形处理器(GPU)设计企业,英伟达旗下的产品也常年引领着游戏图形和专业科学计算领域的发展方向。尽管近年来因为数字货币热潮使得产品价格体系变得有些不太正常,但不得不承认的是,这也反映出了N卡在性能、驱动稳定性,以及兼容性等方面的一些优势。 

相比之下,英伟达在手机芯片领域就没那么一帆风顺了。早在2008年,其就曾为微软Windows Mobile机型研发了APX系列与初代Tegra系列手机应用处理器(Application Processor,可以理解为不带基带的SoC),但当时并未获得市场的广泛认可。 

而此后的Tegra2与Tegra 3系列虽然凭借着“多核CPU”,以及独占手游的噱头风光过一阵子,但因为综合性能并不算优秀,再加上外挂基带设计所带来的高成本,因此很快就在市场竞争中输给了高通及三星等竞争对手。这也促使后来英伟达将自研CPU的业务转向车载芯片与大型超算等领域,并取得了不错的成就。 

但如果我们说,英伟达很可能已经在谋划着重归智能手机与平板电脑市场,而且有望带来远比过去更加务实、甚至可能堪称“王炸”的移动计算解决方案,大家会感到惊讶吗? 

一场GTC大会,NVIDIA抛出两条重磅新闻

2021年4月13日,英伟达2021年度的GPU技术大会拉开序幕。相比往年开场就拿出新款GPU芯片或专业显卡“镇场”的做法,今年被迫宅在家中的老黄不仅仅换上了颇具摇滚风的新发型,所带来的产品也有了不小的变化。 

一方面,英伟达此次高调公布了名为“Grace”的新型计算方案,其使用了一颗基于ARM下代Neoverse架构的CPU。但实际上CPU本身并不是重点,重点在于英伟达为这颗定位于服务器、超级计算机的CPU,加上了原本为低功耗移动设备设计的LPDDR5x内存,同时还使用自研的NVLINK4接口,取代了传统PC平台上用于安装GPU的PCIE插槽。 

根据英伟达方面的说法,使用LPDDR5X内存而非传统超算上DDR4(或者最新的DDR5)内存的理由,在于低功耗内存可以大幅节约能源,为本就高能耗的服务器CPU提高能效比。而NVLINK接口与PCIE相比,可以将GPU与CPU之间,以及GPU和系统内存之间的通信带宽都增大三十余倍,从而实现内存和显存的“统一融合”,大幅加强整套系统在计算时的灵活度。 

另一方面,除了看似高大上,专为气候、地质、蛋白质折叠模拟等超大规模科学计算场景设计的新CPU之外,英伟达还公布了与联发科达成合作的消息。根据此次所公布的信息显示,这一合作将会致力于打造一个使用ARM CPU+NVIDIA RTX GPU的“参考平台”。而其最终瞄准的量产产品,则主要以基于ARM架构的笔记本电脑为方向。正如老黄所说的那样:“RTX GPU与高性能、高能效的Arm Cortex处理器相结合,将为新款笔记本电脑带来逼真的光线追踪图形技术和顶尖的AI技术。” 

超算CPU和ARM笔记本电脑,背后或都意有所指

乍看之下,无论是Grace CPU,还是与联发科的合作,英伟达此次推出的这两款“新品”似乎都与智能手机扯不上什么关系。但实际上只要我们稍微深入思考一下两款“新品”的技术特性,就会发现其中或许大有文章。 

首先,Grace CPU本身当然与手机无关,因为它的基础是用于服务器的Neoverse架构。但是英伟达在整个Grace系统中强调的“设计创新”,也就是CPU与GPU间的高带宽连接、显存与内存的融合,以及LPDDR5X内存的采用,却显得很有意思。因为它们在传统PC与服务器上固然是新设计,如果放到智能手机的SoC领域,却是早已有之的成熟设计思路。 

这有点类似于苹果的M1芯片,虽然就连苹果自己都说M1的统一内存架构对性能的表现大有助益,但那同样也是基于和其他PC处理器相比较这一前提。实际上在手机中,无论是苹果,还是高通、联发科、三星的芯片,它们的“内存”、“显存”、以及其他处理单元(比如DSP、APU、ISP)的缓存,都是融合共用的。 

那么这意味着什么呢?其实很简单,就是当英伟达在探索ARM架构CPU与自家GPU“内存融合”的设计时,它既可以在服务器上带来大幅性能提升,同时相似的设计和软件优化思路,当然也可以运用到未来基于ARM CPU和NVIDIA GPU的低功耗SoC设计上,并且这两者之间几乎没有太多的技术门槛。 

更不要说,如果大家关注当前的“ARM架构笔记本电脑”就会发现,它们所采用的主控本身,与智能手机、平板电脑里的主控更是无比接近。比如苹果的M1芯片就早有传言称将会进入iPad产品线,比如高通的骁龙850甚至疑似直接被手机厂商用在了游戏手机上,比如三星与AMD合作的新款Eyxnos主控,目前的传闻也是先在笔记本电脑产品上“试水”,此后再引入手机产品线。 

回归智能手机市场,NVIDIA正当其时

不仅如此,当我们将视线投向当前的智能手机主控市场会发现,不管是从市场需求,技术发展动向,还是从品牌竞争的角度来看,英伟达以合作授权GPU技术、或是自研全新移动SoC的方式重回手机市场,其实都不失为一个好主意。 

一方面,大家都知道现在智能手机市场普遍“缺芯”,再加上高端机型因为芯片的多样性缺失,本身就面临着同质化的问题。此时如果英伟达介入手机SoC领域,自然也会更容易吸引手机厂商的关注。 

NS里的Tegra芯片使用了主动散热,但玩家却很少因此而抱怨 

另一方面,多年前当Tegra芯片以“独占手游”作为卖点进行宣传时,当时智能手机其实还没有像现在这么兴盛的手游市场,遑论手游电竞了。然而现在的情况已经大有不同,一边是苹果自研的A14、甚至A13主控的实测3D性能,都足以将一大批旗舰Android方案按在地上摩擦,逼得高通与三星都正在准备对旗下SoC的GPU设计进行大幅更新换代。另一方面来说,现在的智能手机电池容量与散热设计早就远超以往,就算英伟达搞出一个高性能高功耗的“核弹”芯片,对于如今的手机厂商来说也不算是无法解决的问题了。 

当然更重要一点在于,英伟达的老对手们目前也都一个个的在摩拳擦掌。英特尔的Xe架构显卡即将推出高性能游戏版本,重回PC高端独显市场;而AMD的RDNA架构GPU则极有可能年内就将借三星Exynos之手登陆移动设备,将自身的图形技术、图形标准影响力扩展到手机上。对于此时的英伟达而言,重回手机市场既能“扩圈增收”,又能防止老对手在手机端(特别是手游软件优化方面)高筑技术壁垒,可谓是一举多得。 

【本文图片来自网络】 

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