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三年股价涨了 10 倍,英伟达做对了什么?

摘要: 对英伟达而言,图形处理处理能力毫无疑问是这家公司的根本,那么,他也必须保证,这些领域的核心命题可以用 GPU 得以解决,一如 GPU 横扫 CPU 占领深度学习主战场,英伟达还需要更多「一战成名」的时刻。

北京时间 5 月 30 日,英伟达在 GTC 台湾大会上发布了全新的 HGX-2,根据深科技的报道,HGX-2 核心部分使用16 个Volta 张量核心 GPU,通过 NVSwitch 互联结构组成一个庞大的核心群。作为单一的巨型 GPU,HGX-2 提供 2 petaflops 的 AI 性能。而使用 HGX-2 构建的第一个系统是最近发布的 NVIDIA DGX-2 。

从产品线来看,HGX-2 是去年 HGX-1 的升级版,后者也是亚马逊 AWS、Facebook 以及微软等云服务的参考架构,而 HGX-2 还在云服务平台之外,还能被应用到 HPC(高性能计算机),成为业界首个可针对跨领域计算应用的标准平台。过去三年时间内,英伟达依靠自身在 GPU 方面的技术积累,搭上了人工智能发展的快车道,其股价也在三年内翻了 10 倍。

与股价上涨发生的,还有这家公司的转型,英伟达也正在经历从一个图形芯片公司到AI平台搭建者的转型,聚焦于底层计算,致力于搭建高效平台的战略,使英伟达在当下的技术革命中,占得了一席之地。相比去年,英伟达 2018 财年收入增长 41%,营业利润增长 63%,每股盈利增长 61%。因为运营效率和产品单价的提高,利润甚至比收入增长更快。

从业务架构来说,英伟达先是将 90% 的研发支出都投入到 GPU 架构和 CUDA 软件平台,继而将这种模式应用到各个平台:

●    为个人与游戏玩家所设计的 GeForce 系列;

●    为数据中心设计的 Tesla 系列;

●    专业视觉化计算平台 Quadro 系列;

●    自动驾驶运算平台 DRIVE。

本文将在稍后逐一解读上述平台所带来的价值以及所面临的挑战。每个平台都有一条 GPU 产品线以迎合低中高不同的消费群体。这种细分产品的模式,有助于英伟达用最小的投资成本获取最大的利润。例如 Max-Q 技术,赋予了轻薄的笔记本电脑 GeForce GPU 的计算能力。基于 Volta 架构的消费级 GPU Titan V 让 AI 研发者能够给自己的电脑配备超级计算级的表现。

同时,英伟达还在开发面向医疗和制造业等方面的新平台,使AI能在这些领域发挥作用。在2018 的GPU 技术大会上,英伟达展示了应用于医疗领域的Clara 平台和制造业的Issac 平台,但仍在研发阶段,还未投入使用。

游戏平台:得天独厚

英伟达在 GPU 市场一直处于领先地位,游戏业是 GPU 最大的用户来源。AMD 是在游戏市场唯一能与英伟达竞争的产品,但总是屈尊第二。游戏业已经从单个玩家的体验模式发展为多人电子竞技,每当有新的用户加入游戏平台并更新GPU 时,或是新的图形密集型游戏发布,使得玩家安装更高端的 GPU 时,都是英伟达增加收入的时刻。

更重要的是,现在游戏不仅仅是一种娱乐,更是成为了一种社交手段,不断扩大的游戏人群,让英伟达也拥有了更广泛的用户基础。在 2018 投资者大会上,其 CFO Colette Kress 表示,2018 财年约有超过 1 亿用户下载了 GeForce。

2019 财年第一季度,英伟达游戏业务收入相比去年增加了 68%,达到 17 亿美元。越来越多的人玩起了「大逃杀」游戏,以及「孤岛惊魂5」和「最终幻想XV」这些游戏都大大增加了其GPU 的装载量。

英伟达还发现,约 35% 的用户已经升级到了 Pascal 架构,来自笔记本方面 Max-Q 的需求也越来越大,甚至配备了Tegra 处理器的任天堂「Switch」也卖得很好。英伟达也不断开发新产品,优化用户的游戏体验。

2018 的 GPU 技术大会上,英伟达展示了一种新的光线追踪技术 RTX,这种技术可以使游戏画面达到大荧幕的级别,可与微软的 DXR 应用界面媲美,任何一款在 GeForce 平台上使用 DXR 的游戏,在使用 RTX 后都将提速。英伟达表示已经致力于 RTX 技术的研究超过十年,该技术有望在 2018 年底问世,搭载该技术的产品将于 2019 年完成。英伟达希望 RTX、4K 和 VR 技术的普及进一步推动 GPU 需求的增长。

除了电子游戏,在游戏板块中还包括一类特殊的用户:加密货币挖矿者。

CFO Collette Kress 在 2019 财年第一季度的电话会议上称,2019 财年英伟达将提供更多的加密货币卡,分布于各个代工厂。

今年 3 月英伟达发起了一项 GeForce 合作伙伴计划。该计划中的制造商和代工厂可以获得英伟达的资源支持,包括全渠道的PR推广、提早尝鲜新技术的机会、工程师参与游戏产品调教等,不过相对应的,Geforce显卡要跟这些品牌高度重合。该计划在五月份因竞争对手AMD公司反竞争的指控而停止。

无论如何,2019 财年第一季度还是有很多挖矿者购买了 GeForce 显卡,一度导致供应紧张,市场价翻三倍。

英伟达游戏业务的年增长率为 66%,但 2019 财年第一季度下降了 1%。通常来说,每年的第一季度可能是游戏行业的低谷,但是这一年却不同。加密货币于2018财年第四季度兴起,一直持续到 2019 财年第一季度,按理说,这个阶段的 GPU 需求量很大。事实上,据 CFO Collette Kress 称,在去年第四季度时 GPU 的库存已经非常低,于是公司加大了产量,并于第一季度末将库存量恢复正常,因此 GPU 的市场价也趋于平稳。

在同一会议上,英伟达 CEO 黄仁勋称,GPU 的价格虽然趋于平稳,但仍高于建议零售价,可见需求旺盛,「要塞英雄」和「绝地求生」的风靡是主要原因,同时此类游戏的不断兴起会保持 GPU 需求的持续高涨,期待 2019 年第二季度的业绩能打破游戏业季节性的低谷状态。

另外,Kress 预计第二季度加密货币卡的热度会慢慢过去,销售将降低66%左右,与游戏玩家的高涨需求相抵,使第二季度将有一个较为平缓的增长。

数据中心平台:增长迅猛

正如游戏是英伟达最大的市场所在,数据中心则是其增长最快的业务市场。过去三年里,该部分业务收入年平均增长率 85%,2018 年财年增长率为 133%。这些增长来源于 HPC(高性能计算机群),云计算公司和AI 研究者等多种垂直领域。英伟达也因此扩大了此类产品组合,以满足垂直领域的增长需求。

截止 2019 财年第一季度,英伟达数据中心的收入较上年增长 71%,较上季度增长 16%,达 7 亿美元。这是两年以来年增长率第一次从三位数跌至两位数,但仍然非常可观,英伟达正着手将数据中心产品打造得更加多元,同时开辟一些新的板块。

持续的增长给 AMD 和英特尔带来了竞争的压力。AMD 也一直想凭借其7纳米制程的 Radeon Instinct GPU 进入 AI 领域,而英特尔还在开发适配于数据中心应用的独立内部 GPU。

然而,在 AI 技术方面,英伟达已经领先于其他竞争对手。2017 年 6 月,英伟达发布了下一代拥有 Tensor cores 的Volta GPU, 依靠深度学习,Volta 比它的前代 Pascal 快了 5 倍。Volta 已经被所有主流云计算供应商和服务器制造商采用。英伟达目前还在寻求推论方面的突破。

2016 年,由于越来越多的公司购买英伟达的 GPU 用于AI 研发,使其数据中心业务有了飞跃。云计算公司一开始使用Volta GPU 是为了内部消耗,而现在他们通过 GPU 云服务将其推向大众。2019 财年第一季度,微软Azure 云让Tesla V100 用于大众市场,Google 在 5 月完成了同样的动作。许多超大规模的消费级网络公司也采用了 Volta。

英伟达同样看到了AI 推论的广阔愿景。2018 GPU 大会上英伟达发布 TensorRT 4 AI 推论升级软件后,第一季度云计算服务供应商中,推论 GPU 的装机量较上季度上涨了100%。使用 TensorRT 4 之后,用户可以加快深度学习的进程,比如语音识别、推荐、计算机视觉等,比 CPU 的速度快 190 倍。这种强大的能力将 TensorRT 的使用场景和英伟达的对应市场扩大到全球 3000 万个超大规模服务器。

同时,英伟达还准备将 AI 市场扩展到更多新的垂直领域。

自动驾驶平台:着眼未来

除了数据中心的 AI ,英伟达又一个巨大的机遇是汽车领域的 AI 业务。无疑,无人驾驶是汽车交通产业的未来,因其复杂性,无人驾驶目前尚在研究阶段。英伟达在汽车方面的收入仍然来源于信息娱乐系统,因此增长较数据中心 AI 更加缓慢。

过去三年,英伟达汽车业务的收入年平均增长率为 45%,2018 财年增长率为 15%,2019 财年更是降到 4%,为 1.45亿美元。从上面的图表中也能看出,增长相当缓慢。英伟达目前正在寻求从信息娱乐系统到无人驾驶技术的转型。由于无人驾驶技术尚不成熟,英伟达暂时通过向无人驾驶汽车制造商、代工厂和一级供应商出售解决方案盈利。合作的厂商包括丰田、大众在内的制造商,Uber 在内的移动服务商,TomTom 在内的地图公司,和Continental 和Bosch 在内的一级汽车供应商。

下面我们就来看一下英伟达如何在短期内从无人驾驶汽车中获利。

今年 3 月,Uber 跟英伟达合作的一辆无人驾驶汽车发生了事故。因此,英伟达暂时停止了真实世界的无人驾驶汽车测试。这个事故同时也给了英伟达是一个使用更多 AI 技术的机遇。

无人驾驶汽车要想安全地上路行驶,必须经过数百万英里的测试,在那之后,还要在极少数发生的所有可能场景中训练。英伟达意识到在真实世界中的测试代价太大,不仅耗费时间,而且不够安全,易发事故。

因此,在 2018 GPU 大会上,英伟达发布了 DRIVE 运算平台。无人驾驶汽车公司可以使用这个平台,在虚拟世界的各种场景下进行测试和研究,免于上路测试的风险。这个平台包括两个服务器,一个用于模拟汽车测试的虚拟场景,另一个是基 于DRIVE Pegasus AV 的服务器,用于在虚拟环境下驾驶汽车。

由此,英伟达开启了模拟场景的新数据中心业务,这种端到端的解决方案已经和 370 个不同级别的公司达成了合作,比如丰田汽车的无人驾驶汽车正在使用英伟达的 Xavier 平台收集数据。

英伟达在无人驾驶汽车方面的营收有望在 2035 年达到 600 亿美元规模,直接竞争对手是英特尔和 Google。Google 旗下的 Waymo 计划于 2019 或 2020 年发布第一台无人驾驶汽车。

专业视觉化平台:方兴未艾

由于英伟达逐渐将汽车业务的远期重点放在无人驾驶汽车,这部分的收入增长逐渐放缓。同时,随着 AR 和 VR 技术的逐渐成熟,ProV(专业视觉化)业务的营收经过几年的停滞后,正在快速增长。过去三年里,英伟达 ProV 业务收入的年增长率仅为 6%,在2018 财年增加产品应用后,增长率提高至 12%。

截止 2019 财年第一季度,英伟达 ProV 业务收入的年增长率为 22%,较上季度下降 1%,达 2.51 亿美元,已远超预期。通常每个财年第一季度为淡季,预期会有 10% 左右的下滑。受益于来自实时图像处理和沉浸式应用的需求,该季度保持平稳增长。

终端市场的需求主要来自公共、医疗和零售行业,高端产品线 Quadro GPU 的主要需求来自哥伦比亚大学的AI 实验室,以及西门子的计算机断层成像和超声波解决方案。甚至 AMD 在这阶段的 GPU 销量也增长很快。

在看到 AR 和 VR 技术在建筑、产品设计、游戏等领域的潜在机遇后,英伟达加大了 ProV 产品的开发。

经过十年的研究和努力,加上与微软的合作,英伟达发布了实时光线追踪技术RTX。RTX 技术运用4个带有张量内核的Volta 架构的 Quadro GV100s GPU,实现每秒30帧的成像,比普通 CPU 速度快 100 倍,同时使用 OptiX AI 降噪,能获得低噪的渲染画质。

渲染是一种计算密集型的实时运算,需要专门的数据中心。RTX 将整个数据中心的需求减少为一个节点,所需的空间减少 20%,耗能减少 14%。

英伟达希望 RTX 技术帮助电影制作者用更小的成本制作更高质量的画面,包括游戏开发者。RTX 还能应用于线下的成像需求,使设计师看到产品的虚拟图像,如交通和建筑设计。如果可以把 RTX 技术加入 GeForce 游戏平台,那又将带来游戏行业的一场革命。

写在最后

「英伟达还能继续上涨吗?」这个问题看似是个股票问题,却也是一个技术发展趋势问题。正如上文所言,过去三年推动英伟达增长的主动力是人工智能产业对于 GPU 强烈需求,那么未来三年呢?

加密货币、游戏以及自动驾驶,这是英伟达给自己设置了新赛道,而每个赛道上,英伟达都面临这个领域的巨头和新贵,对英伟达而言,图形处理处理能力毫无疑问是这家公司的根本,那么,他也必须保证,这些领域的核心命题可以用 GPU 得以解决,一如 GPU 横扫 CPU 占领深度学习主战场,英伟达还需要更多「一战成名」的时刻。【本文首发钛媒体】

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本文系作者 赵赛坡 授权钛媒体发表,并经钛媒体编辑,转载请注明出处、作者和本文链接
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赵赛坡
赵赛坡

科技博客作者、科技自媒体人、播客主持,Dailyio创始人、出品人,独立运营付费科技评论「Dailyio」(https://iois.me)。钛媒体 2016、2017 十大年度作者。曾担任 TechTarget 中国区记者、频道主编、参与创建「机器之心」。关注诸如人工智能、云计算、自动驾驶等新技术,更关注技术之于社会、个体的意义。

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