TSMC、Nvidia搭Microsoft:現代運算搭AI革命个歷史

Generic circuit board photo, not an NVIDIA N1X product photograph

引言:從破產邊緣到AI革命,是咋能發生个?

從1990年代破產危機到2026年RTX Spark N1X超級晶片个科技旅程

目錄:Nvidia个拯救搭領導、搭Microsoft个合作搭衝突、CUDA、Tensor Cores搭NVLink、TSMC个2nm搭CoWoS技術,搭2026年个N1X筆記本電腦。

第一章:1990年代破產危機搭Microsoft DirectX造成个問題

勒1990年代中,Nvidia因為嘗試用搭別个電腦公司完全勿同个方法製作3D圖像,撥推到破產邊緣。就是場大危機,成為公司歷史浪頂頂重要个轉捩點。

1. NV1晶片搭Quadratic Texture Mapping(QTM)技術(1995年5月)

  • 技術: Nvidia由Jensen Huang、Chris Malachowsky搭Curtis Priem勒1993年創立,勒1995年5月推出仔第一塊晶片NV1。
  • 運作方式: 搭別个公司用平面三角形建造3D物體勿同,NV1晶片用仔一種叫Quadratic Texture Mapping(QTM)个方法,用彎曲个四邊形曲面(quads)來繪製圖像。
  • 商業失敗: 雖然箇種用較少數據創造彎曲形狀个技術蠻厲害,但是對遊戲開發者來講蠻難編程。除脫幾隻Sega遊戲之外,嘸沒得到其他軟件个支援。

2. Microsoft DirectX 1.0標準化造成个大問題(1995年9月)

1995年9月,Microsoft發佈仔DirectX 1.0(Direct3D)軟件,拿Windows 95浪个電腦遊戲統一到一個標準之下。當中Microsoft宣佈,只有基於三角形个多邊形渲染(Triangle-based Polygon Rendering)才是共同標準(Standard)。由於Direct3D勿支援彎曲曲面,新个Windows遊戲勒NV1晶片浪運行勿了,軟件模擬(Emulation)也讓速度大大減少。當電腦製造商取消訂單,Nvidia个技術勒一夜之間就變成過時。

3. NV2晶片个取消搭Sega个500萬美元援助(1996年)

  • 艱難个決定: Jensen Huang決定中途取消為Sega Dreamcast遊戲機用彎曲曲面技術開發緊个NV2晶片。
  • 只剩30日个資金: 即使解僱仔一半員工,Nvidia只剩落大約30日个資金。
  • Sega CEO个慷慨: Jensen Huang去仔日本,見仔Sega CEO飯塚昌一(Shoichiro Irimajiri),坦白承認NV2是錯誤个路線。伊請求就算取消合約,也希望Sega支付剩落个500萬美元,讓Nvidia可以生存落去。Irimajiri應承仔,救仔Nvidia。

4. 憑RIVA 128晶片東山再起(1997年)

  • 用Sega个500萬美元,Nvidia按照Microsoft Direct3D三角形技術勒硬件浪設計仔RIVA 128(NV3)晶片。
  • 1997年推出个RIVA 128,只用仔四個月就賣出超過一百萬塊(1 Million),救仔Nvidia免於破產。

第二章:3dfx个沒落搭Jensen Huang个領導特質

1. Nvidia咋能超越3dfx

  • 一體化設計(RIVA 128): 因為3dfx Voodoo卡只是處理3D,用戶要另外買一張2D卡。RIVA 128晶片勒同一塊晶片浪提供仔2D搭3D。
  • Glide對DirectX之戰: 當3dfx只是依賴自家个Glide API,Nvidia就支援共同標準:Microsoft个DirectX搭OpenGL。
  • 全球第一個GPU(GeForce 256,1999年): 1999年10月,Nvidia推出仔配備Hardware Transform and Lighting(T&L)个GeForce 256晶片,並拿伊命名為「GPU」(Graphics Processing Unit)。箇個減輕仔CPU个運算負擔,讓遊戲速度提升仔交關倍。
  • 六個月个發佈速度: 每六個月推出一次新晶片,Nvidia拿3dfx推向破產,並勒2000年收購仔伊个資產。

2. 由危機鍛鍊出來个Jensen Huang領導風格

  • 「阿拉30日後就會破產」个心態: 為仔勿讓成功个自滿出現,伊建立仔時刻保持警惕个工作文化。
  • 承認錯誤个誠實(Intellectual Honesty): 立即放棄錯誤个計劃,勿隱瞞失敗還從中學習,成為Nvidia个重要規則。
  • 模擬優先(Simulation First): 伊拿勒生產前用軟件模擬器以100%準確度測試晶片个方法變成恆常做法。
  • 扁平化組織(Flat Organization): 減少多層个管理團隊,建立仔超過50位高層領導直接向伊匯報个架構。

第三章:Nvidia搭Microsoft合作搭衝突个歷史(1995–2026)

日期/時期事件重要細節
1995年9月30日DirectX 1.0發佈DirectX為Windows 95發佈;Nvidia拿RIVA 128搭GeForce晶片調整至配合Direct3D。
2000年3月10日第一份Xbox合約Microsoft搭Nvidia合作,為第一部Xbox遊戲機製造NV2A圖像晶片。
2003–2013年(衝突/疏遠)撥踢出Xbox 360搭Xbox One由於晶片定價分歧,Microsoft由Xbox 360開始放棄Nvidia,轉用ATI/AMD。
2006年11月30日Windows Vista搭DirectX 10GeForce 8800 GTX配備新个WDDM驅動程式模型搭DirectX 10支援推出。
2012年10月搭2013年10月Surface RT搭Surface 2首批Surface平板電腦配備Nvidia Tegra 3搭Tegra 4 ARM晶片推出。
2014–2023年(疏遠)Qualcomm獨家合約Windows RT失敗後,Tegra撥放棄;2016至2023年間,Windows on Arm筆記本電腦只用Qualcomm。
2015年10月26日Surface Book發佈第一部Surface Book推出,可拆卸鍵盤底座裡向有獨立GeForce GPU。
2018年3月19日DirectX Raytracing(DXR)兩間公司共同勒Windows 10浪引入實時光線追蹤技術。
2023–2026年(競爭搭取消)Azure Maia AI搭Surface Gaming取消為仔減少對Nvidia个依賴,Microsoft自行製造Azure Maia AI晶片;2026年6月也放棄仔專屬Surface遊戲筆記本電腦計劃。
2026年5月31日搭10月16日RTX Spark N1X發佈為Windows 11 AI電腦而設个N1X超級晶片搭OpenShell平台發佈並上市。

第四章:現代AI革命个基礎(CUDA、Tensor Cores搭NVLink)

  • CUDA軟件(2006年): CUDA開闢仔透過C/C++語言,勒勿使識圖像語言个情況下,拿GPU數千個核心用於科學搭數學運算个道路。2012年,名為AlexNet个AI模型勒兩張Nvidia遊戲卡浪用CUDA贏仔ImageNet比賽——今朝AI革命个種子就此播落。
  • Tensor Cores: 搭普通核心只是乘兩個數字勿同,伊拉一次過成個數字表格(Matrix)乘攏,以較低位元精度(FP8/FP4)用閃電般个速度完成AI運算。
  • NVLink搭NVLink-C2C: 勒數據中心,NVLink直接連接數百個GPU,讓伊拉像一塊超級晶片能運作。勒N1X筆記本電腦裡向,NVLink-C2C連接拿同一塊晶片裡向个ARM CPU搭Blackwell GPU連攏,讓128GB統一記憶體(Unified Memory)變成兩者共用。箇能就可以勒嘸沒互聯網个情況下運行大型AI模型(本地LLM)。

第五章:TSMC(台灣積體電路製造公司)个歷史搭技術

台灣,世界晶片之都: 全球超過90%頂先進个半導體晶片儕由TSMC製造。此外,台灣還有UMC(晶片製造)、MediaTek(搭Nvidia共同設計N1X晶片ARM CPU个公司)、Realtek、Novatek搭晶片封裝公司ASE Technology儕扮演重要角色。

1. TSMC个歷史里程碑(1987–2026)

  • 1987年——Pure-Play Foundry个誕生: TSMC勒1987年2月21日由張忠謀(Morris Chang)創立。透過創立「勿用自家名義設計晶片,只製造其他公司設計个晶片」个模式,為Nvidia、Apple、AMD搭Qualcomm等公司个成長奠定基礎。
  • 1997–1998年——搭Nvidia合作: RIVA 128成功後,TSMC接受仔Jensen Huang寫个信,開始為Nvidia製造晶片。
  • 2014–2018年——Apple合約搭超越Intel: 2014年拿到Apple A8晶片个生產後,TSMC用荷蘭ASML公司个EUV光刻機勒2018年超越Intel,成為全球第一晶片製造商。
  • 2020–2026年——全球擴張(「矽盾」): 作為台灣个「矽盾」,TSMC勒美國(亞利桑那)、日本(熊本)搭德國(德累斯頓)興建新廠房,以減低地緣政治風險。

2. TSMC个2nm(N2)搭CoWoS技術

  • 2nm(N2)納米片晶體管: 取代舊个FinFET設計,TSMC採用Gate-All-Around(Nanosheet)技術,四面圍牢電流通路。箇能可以減少漏電,搭3nm晶片相比,速度提升10–15%,耗電量降低25–30%。
  • CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate): 一種3D封裝技術,拿ARM CPU、Blackwell GPU搭高速記憶體等獨立晶片緊密排列勒一塊叫做silicon interposer个薄矽基板浪,合併成一塊晶片。箇個就是Nvidia N1X晶片速度驚人个原因。

第六章:2026年RTX Spark N1X Windows 11筆記本電腦

Nvidia N1X晶片勒2026年10月16日上市,專為Windows 11電腦而設(Mac電腦用勿了;Linux用戶建議用WSL)。以下是配備20核心ARM CPU、6,144核心Blackwell GPU搭頂高128GB記憶體个主要型號詳情(以澳洲市場價格計):

筆記本電腦型號主要特點價格(澳元)
Microsoft Surface Laptop Ultra15吋PixelSense Ultra觸控屏幕,18至20核心N1X CPU,24GB–128GB記憶體,可更換SSD。AU$4,399 – AU$9,649
Lenovo Yoga Pro 9n / Yoga 9n 2-in-116吋2.8K OLED觸控屏幕,360度摺疊設計(Yoga 9n),18/20核心N1X,32GB–64GB記憶體。AU$5,799 – AU$7,999
MSI Prestige N16 Flip AI+16吋2.8K/UHD+ 120Hz OLED觸控屏幕,20核心N1X,32GB至128GB記憶體/2TB SSD工作站。AU$5,999 – AU$10,999
ASUS ProArt P16(N1X)16吋3K OLED觸控屏幕,20核心N1X晶片,48GB記憶體,1TB SSD,內容創作者型號。AU$6,999
Dell XPS 16 Creator Edition16吋3.2K OLED觸控屏幕(1000尼特),20核心N1X CPU,6,144核心Blackwell GPU。AU$8,706.41起

Keshavan Thiagaraja

B.Sc. (Computer Science, Mathematics and Statistics)

M.Sc. (Information Technology)

E-Commerce Professional

Private AI Model Developer & AI Security Consultant

Sydney, Australia

Web : https://itimpress.au/

Email : Keshavan@itimpress.au