Денис Тимонин

Компания NVIDIA появилась в 1993 году. Она была основана тремя друзьями — Дженсеном Хуангом, Крисом Малаховским и Кертисом Примом. И компания увидела довольно интересный тренд, что 3D-графика выходит в свет, появляются игры и просто приложения, связанные с 3D-графикой. И вот как раз на этой волне, на этом тренде решила делать свои процессоры, которые бы ускоряли эти задачи.

Что было их первым продуктом? Первым продуктом был графический чип NVIDIA NV1, который был, в общем, в 1995 году. Это была первая видеокарта, к которой мы все привыкли, и которая позволяла обсчитывать 3D-графику, которая при этом в себе содержала дополнительные всякие функционалы для геймеров, вроде мультимедийных портов и прочего.

Можешь чуть-чуть подробнее рассказать, зачем были нужны отдельные видеокарты для игр? Что с ними там происходило с играми в этот момент? Почему вдруг потребовалось железо? Игры сами по себе и рендеринг графики требует большого количества расчетов однотипных операций, а точнее там умножений и сложений чисел. Когда картинка рендерится или отображается на экране в какой-то игре, допустим, ты в 3D мире, ты как персонаж стоишь и видишь вокруг себя вот отрисованную, не знаю,

Red Dead Redemption пейзаж, все точки, пиксели рассчитываются и проецируются тебе как наблюдатели в твою камеру, в твои глаза, и отрисовывается на экран, исходя из твоего положения, исходя из различного расположения объектов друг на друга. И, соответственно, вот этот расчет требует очень много ресурсов. Классические процессоры CPU изначально предназначались для других задач.

Это такой универсальный кухонный комбайн, где можно менять насадки и обчитывать много различных простых операций очень быстро, но не очень объемно. При этом задачи графики требовали больших объемных вычислений. И NVIDIA как раз одна из компаний, которая увидела эту возможность и сделала геймпук, который как раз-таки содержал в себе чип, в котором были множество различных ядер, то есть сотни, тысячи, сейчас десятки тысяч ядер, которые делают простые операции умножения и сложения.

При этом они позволяют решить проблему рендера графики. Сколько они стоили примерно? Видеокарты вот NV1 того времени и конкурентов стоили около 300 долларов, насколько я помню. И, по-моему, по соотношению тех цен, уровня инфляции и всего прочего, это было примерно столько же, сколько сейчас обходится 4090. 4090 – это карточка, которая стоит полторы тысячи, мне кажется, да? Или тысячу? Да, тысяча до полутора. Ну да, это где-то раньше цены.

NVIDIA была единственной компанией, которая их делала, или были конкуренты? У NVIDIA были конкуренты, NVIDIA была не первой компанией, были компании 3dfx, по-моему, которая называлась, которая делала видеокарты. Карточка Voodoo, Voodoo 3dfx. Да, я помню, кстати, тогда еще себя тоже ребенкой, который слышал это название, и даже название звучало магически, это что-то очень важное для успешной игры.

Да, но рынок только развивался, игры только появлялись, такие как Quake, Doom и прочие, чуть позже Tomb Raider, и игроки главные только появлялись на этом рынке. Nvidia вышла просто со своим решением, со своим необычным подходом к расчету графики. Этот подход в NV1 не оправдал себя, поэтому карта не была успешной. Это был такой провал. Можно сказать, первый продукт компании Nvidia был довольно провальным, но в целом это была одна из нескольких компаний, которая ворвалась в этот рынок.

довольно инновационным, дерзким, агрессивным подходом, который позже себя уже оправдал. Блин, дико интересно, подожди. То есть они сделали видеокарту, но она не стала коммерчески успешной, типа конкуренты были сильнее. Что в ней было не так? Графика изначально рассчитывалась такими определенными треугольниками, и была модель обсчета графики и выстраивания 3D сцен, где расчеты в

производились поверх определенных треугольников, кусочков этих сцен. Nvidia решила сделать свой подход, обсчитывать четырехугольники, объясняя, что в результате этой инновации графика будет более плавной, правильной. Но суть в том, что поскольку сам

Процессор, сама видеокарта – это лишь часть всего стека в разработке и запуске игр. Карты конкурентов за счет стандартного подхода и софта, который поверх этого позволял этот стандартный подход использовать, довольно быстро могли быть встроены в компании, которые занимались разработкой игр, но, соответственно, игры на них могли быстро теститься, запускаться, лаживаться и все прочее.

У NVIDIA был новый подход с новым софтом, API и кодовые инструменты разработчиков, которые применялись для других видеокарт, не работали тут, в том числе DirectX и все прочие инструменты, которые были стандартными на тот момент в разработке игр. И поэтому NVIDIA пыталась встроить свой степ, который создавал, конечно, сложности.

То есть разработчикам приходилось переучиваться или пришлось бы переучиваться на новое софтварное окружение, новые принципы написания кода, что довольно сложная задача в целом. Вот это была одна из основных проблем, почему карта не взлетела. Окей, они сделали видеокарту. Какой был следующий большой шаг для компании?

Наверное, следующий большой шаг – это успешная видеокарта. По крайней мере, это тот шаг, про который я знаю. Это была GeForce 256 в 1999, около вот этого года. Это был первый успех. И основное, что она… NVIDIA отказалась от своей идеи навязывать свои стандарты в мире программирования. То есть разработчики смогли брать готовый же инструмент, встраивать его и поверх этой видеокарты разрабатывать, запускать игры на ней.

Плюс видеокарта была недорогой, быстрой и при этом поддерживала, как вот эти стандарты DirectX и OpenGL для разработки игр, и также поддерживала определенные новые вещи в трансформации освещения, аппаратная поддержка трансформации и освещения. И это позволило улучшить, насколько я знаю. Я не тестил, и, наверное, есть люди, которые это помнят и могут...

Шаг, наверное, основной, большой, про который стоит поговорить, это, наверное, создание Куды и создание такой бранча, ветви вообще роста компании, направления компании, когда видеокарты стали использоваться как инструменты для scientific, научных расчетов.

CUDA — это такой software, то есть это софт, это программный стек, который работал поверх видеокарты и который опять-таки через, вот как мы говорили, для создания игр были такие стандартные софтверные стеки, такие как OpenGL и DirectX. Вот CUDA — это был первый из последующих, ставший стандартом, софтверный интерфейс для того, чтобы программировать видеокарты очень удобно, очень просто, не залезая внутрь в какие-то детали, как она работает, а простыми командами и делать scientific расчеты на этих видеокартах.

Это год 2006, когда компания делает, создает Куду и выпускает новые видеокарты, а точнее графические процессоры, так они называются, без видеовыхода. Видеокарта без видео. Интересно.

Да, все верно. Они увидели интерес применяемости видеокарты в расчетах каких-то научных задач. Видеокарта, как я сказал, содержит много сотни тысяч, десятки тысяч ядер, которые умеют перемножать числа, допустим. И вот это перемножение чисел очень хорошо объемное в параллели.

за один такт, как бы ты можешь сразу десятки тысяч перемножить, это хорошо ложится на задачи, такие как есть проблемы, которые называются n-buddies классические, когда у нас, например, мы хотим рассчитать, как движутся тела в космосе, и мы знаем, что у нас есть гравитационные силы между различными объектами, которые в каждый момент времени друг на друга различные объекты взаимодействуют вот этими своими гравитационными силами. В результате нам нужно посчитать состояние какой-то части космоса в какой-то момент времени.