TSMC、Nvidia 同 Microsoft：現代運算同 AI 革命嘅歷史

引言：由破產邊緣到AI革命，係點樣發生嘅？

由1990年代破產危機到2026年RTX Spark N1X超級晶片嘅科技旅程

目錄：Nvidia嘅拯救同領導、同Microsoft嘅合作同衝突、CUDA、Tensor Cores同NVLink、TSMC嘅2nm同CoWoS技術，以及2026年嘅N1X手提電腦。

第一章：1990年代破產危機同Microsoft DirectX造成嘅問題

喺1990年代中，Nvidia因為嘗試用同其他電腦公司完全唔同嘅方法製作3D圖像，被推到破產邊緣。就係呢場大危機，成為公司歷史上最重要嘅轉捩點。

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

• 技術： Nvidia由Jensen Huang、Chris Malachowsky同Curtis Priem喺1993年創立，喺1995年5月推出咗第一塊晶片NV1。
• 運作方式： 同其他公司用平面三角形建造3D物體唔同，NV1晶片用咗一種叫Quadratic Texture Mapping（QTM）嘅方法，用彎曲嘅四邊形曲面（quads）嚟繪製圖像。
• 商業失敗： 雖然呢種用較少數據創造彎曲形狀嘅技術好厲害，但係對遊戲開發者嚟講好難編程。除咗幾隻Sega遊戲之外，冇得到其他軟件嘅支援。

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

1995年9月，Microsoft發佈咗DirectX 1.0（Direct3D）軟件，將Windows 95上嘅電腦遊戲統一到一個標準之下。當中Microsoft宣佈，只有基於三角形嘅多邊形渲染（Triangle-based Polygon Rendering）先至係共同標準（Standard）。由於Direct3D唔支援彎曲曲面，新嘅Windows遊戲喺NV1晶片上運行唔到，軟件模擬（Emulation）亦令速度大減。當電腦製造商取消訂單，Nvidia嘅技術喺一夜之間就變成過時。

3. NV2晶片嘅取消同Sega嘅500萬美元援助（1996年）

• 艱難嘅決定： Jensen Huang決定中途取消為Sega Dreamcast遊戲機用彎曲曲面技術開發緊嘅NV2晶片。
• 只剩30日嘅資金： 即使解僱咗一半員工，Nvidia只剩返大約30日嘅資金。
• Sega CEO嘅慷慨： Jensen Huang去咗日本，見咗Sega CEO飯塚昌一（Shoichiro Irimajiri），坦白承認NV2係錯誤嘅路線。佢請求就算取消合約，都希望Sega支付剩低嘅500萬美元，等Nvidia可以生存落去。Irimajiri應承咗，救咗Nvidia。

4. 憑RIVA 128晶片東山再起（1997年）

• 用Sega嘅500萬美元，Nvidia按照Microsoft Direct3D三角形技術喺硬件上設計咗RIVA 128（NV3）晶片。
• 1997年推出嘅RIVA 128，只用咗四個月就賣出超過一百萬塊（1 Million），救咗Nvidia免於破產。

第二章：3dfx嘅沒落同Jensen Huang嘅領導特質

1. Nvidia點樣超越3dfx

• 一體化設計（RIVA 128）： 因為3dfx Voodoo卡只係處理3D，用戶要另外買一張2D卡。RIVA 128晶片喺同一塊晶片上提供咗2D同3D。
• Glide對DirectX之戰： 當3dfx只係依賴自己嘅Glide API，Nvidia就支援共同標準：Microsoft嘅DirectX同OpenGL。
• 全球第一個GPU（GeForce 256，1999年）： 1999年10月，Nvidia推出咗配備Hardware Transform and Lighting（T&L）嘅GeForce 256晶片，並將佢命名為「GPU」（Graphics Processing Unit）。呢個減輕咗CPU嘅運算負擔，令遊戲速度提升咗好多倍。
• 六個月嘅發佈速度： 每六個月推出一次新晶片，Nvidia將3dfx推向破產，並喺2000年收購咗佢嘅資產。

2. 由危機鍛鍊出嚟嘅Jensen Huang領導風格

• 「我哋30日後就會破產」嘅心態： 為咗唔畀成功嘅自滿出現，佢建立咗時刻保持警惕嘅工作文化。
• 承認錯誤嘅誠實（Intellectual Honesty）： 立即放棄錯誤嘅計劃，唔隱瞞失敗仲從中學習，成為Nvidia嘅重要規則。
• 模擬優先（Simulation First）： 佢將喺生產前用軟件模擬器以100%準確度測試晶片嘅方法變成恆常做法。
• 扁平化組織（Flat Organization）： 減少多層嘅管理團隊，建立咗超過50位高層領導直接向佢匯報嘅架構。

第三章：Nvidia同Microsoft合作同衝突嘅歷史（1995–2026）

第四章：現代AI革命嘅基礎（CUDA、Tensor Cores同NVLink）

• CUDA軟件（2006年）： CUDA開闢咗透過C/C++語言，喺唔使識圖像語言嘅情況下，將GPU數千個核心用於科學同數學運算嘅道路。2012年，名為AlexNet嘅AI模型喺兩張Nvidia遊戲卡上用CUDA贏咗ImageNet比賽——今日AI革命嘅種子就此播下。
• Tensor Cores： 同普通核心只係乘兩個數字唔同，佢哋一次過成個數字表格（Matrix）乘埋，以較低位元精度（FP8/FP4）用閃電般嘅速度完成AI運算。
• NVLink同NVLink-C2C： 喺數據中心，NVLink直接連接數百個GPU，令佢哋好似一塊超級晶片咁運作。喺N1X手提電腦入面，NVLink-C2C連接將同一塊晶片入面嘅ARM CPU同Blackwell GPU連埋，令128GB統一記憶體（Unified Memory）變成兩者共用。咁樣就可以喺冇互聯網嘅情況下運行大型AI模型（本地LLM）。

第五章：TSMC（台灣積體電路製造公司）嘅歷史同技術

台灣，世界晶片之都： 全球超過90%最先進嘅半導體晶片都由TSMC製造。此外，台灣仲有UMC（晶片製造）、MediaTek（同Nvidia共同設計N1X晶片ARM CPU嘅公司）、Realtek、Novatek同晶片封裝公司ASE Technology都扮演重要角色。

1. TSMC嘅歷史里程碑（1987–2026）

• 1987年——Pure-Play Foundry嘅誕生： TSMC喺1987年2月21日由張忠謀（Morris Chang）創立。透過創立「唔用自己名義設計晶片，只製造其他公司設計嘅晶片」嘅模式，為Nvidia、Apple、AMD同Qualcomm等公司嘅成長奠定基礎。
• 1997–1998年——同Nvidia合作： RIVA 128成功後，TSMC接受咗Jensen Huang寫嘅信，開始為Nvidia製造晶片。
• 2014–2018年——Apple合約同超越Intel： 2014年攞到Apple A8晶片嘅生產後，TSMC用荷蘭ASML公司嘅EUV光刻機喺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」）： 作為台灣嘅「矽盾」，TSMC喺美國（亞利桑那）、日本（熊本）同德國（德累斯頓）興建新廠房，以減低地緣政治風險。

2. TSMC嘅2nm（N2）同CoWoS技術

• 2nm（N2）納米片晶體管： 取代舊嘅FinFET設計，TSMC採用Gate-All-Around（Nanosheet）技術，四面圍住電流通路。咁樣可以減少漏電，同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，將ARM CPU、Blackwell GPU同高速記憶體等獨立晶片緊密排列喺一塊叫做silicon interposer嘅薄矽基板上，合併成一塊晶片。呢個就係Nvidia N1X晶片速度驚人嘅原因。

第六章：2026年RTX Spark N1X Windows 11手提電腦

Nvidia N1X晶片喺2026年10月16日上市，專為Windows 11電腦而設（Mac電腦用唔到；Linux用戶建議用WSL）。以下係配備20核心ARM CPU、6,144核心Blackwell GPU同最高128GB記憶體嘅主要型號詳情（以澳洲市場價格計）：

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