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【小顾讲堂】N卡架构为科学伟人代言 这些大神你认识吗?

PChome | 编辑:顾亦飞
原创
2017-11-18 05:00:00

【PChome概述】NVIDIA显卡大家一定不陌生,自GT200系列显卡推出之后,其架构开始以统一的名称开始命名,名称灵感均来自科学界的伟人们。那么,N卡的架构为啥要用科学家的名字命名?这些大神们都做过哪些改变世界的贡献?

时光荏苒 架构翻新 “代言”的科学家也要换

毕竟显卡是科技产品,代表了在以物理学为主的科学领域的突破,所以在物理学领域来找著名科学家做“代言”似乎就比较靠谱。比如下图就是一群物理学界大神们的合影,他们个个都为推动人类科技进步做出了卓越的贡献,NVIDIA就是在为这样的大神们“打Call”。

1927年第五届索尔维会议——汇聚物理学界智慧的“明星照

NVIDIA从2007年开始采用了Tesla来命名自己的统一架构,核心为G80、GT200,该架构服役了3-4年,期间NVIDIA推出了诸如Tesla C870一类的经典显卡。值得注意的是,NVIDIA在费米架构时期也推出过以Tesla系列显卡,但是当时特斯拉系列产品并没有采用Tesla架构,而是采用了Pascal架构。

Tesla C870

特斯拉(Tesla):推动第二次工业革命

关于塞尔维亚裔美国物理学家特斯拉,他的一生非常坎坷,曾经在爱迪生手下打工,后来与爱迪生反目成仇,但是不得不承认,他对交流电的研究和推广确实是更为前卫的想发,同时具有改变世界的意义。

特斯拉在科学技术上的最大贡献是开创了交流电系统,促进了交流电的广泛应用。十九世纪末期,当时在爱迪生的主持下,一直都在使用直流电,但是直流电有很大的缺点,不仅花费大量的铜线,而且不能作远距离输电,每平方英里地区需要配备一个独立的发电机来供电,那个年代电力都要成了奢侈品。

特斯拉当时就在考虑采用交流电系统来代替直流电,交流电系统使用高电压、小电流供电,然后再用变压器调节电流、电压,这样的话减少了电力传输过程中的损耗,利用细导线实现远距离电力输送。但是,这种既经济又科学的方案一提出,立即遭到爱迪生的强烈反对。虽然爱迪生也知道交流电是未来电力的趋势,但是出于竞争的需要,爱迪生不择手段地诋毁交流电,不惜电死一些动物来证明采用交流电比采用直流电危险得多。不仅是爱迪生,美国其他利益集团也在疯狂打压特斯拉,当时特斯拉顶着巨大的压力,最终打赢了这次“电流大战”。

美国人也不是愚民,事实证明交流电确实比直流电先进的多,交流电的普及也推动了第二次工业革命。

其实,特斯拉还有不少神秘而富有想象力的发明,其中最为著名的就是“特斯拉线圈”。


2010年,GT 400系列显卡诞生,从这个系列起,NVIDIA开始采用科学家Fermi的名字来做架构名称,并且该架构一直沿用到了GT 500系列。

GTX470

费米(Fermi):原子能之父

费米这位物理学家研究的方向非常高端,最重要的就是他参与了二战时期著名的曼哈顿计划。费米一生的最后几年,主要从事高能物理的研究,研究了Л介子、μ子和核子的相互作用,提出宇宙线起源理论。另外,100号化学元素镄就是为纪念他而命名的。但是这些领域的知识还是与普通百姓相距甚远。

费米初来美国的时候,听闻德国法西斯正在加紧研制原子武器,希特勒想要以核弹来实现自己统治世界的目的。这让全世界爱好和平的科学家们不禁为之担忧,1941年底,在爱因斯坦等人的提议下,美国政府决定启动名为“曼哈顿”的原子弹研制计划,费米是主要的参与者之一。

1942年12月2日,在费米的指挥下,人们按照事先计算好的尺度,将控制棒一点点地从核反应堆中抽取出来,这天下午的3时20分,核反应堆开始运行。制造原子弹的基础条件就此形成。这是世界上第一座“人工核反应堆”。

为了防止纳粹前来破坏,费米等人在美国政府的统一安排下,于1943年初秘密转移到了位于新墨西哥州洛斯阿拉莫斯峡谷附近,一块人迹罕至的空地上。

在这个与世隔绝的地方,费米和同事们一起没日没夜的工作,最后终于在1945年的7月12日制成了世界上第一颗原子弹。四天后,这颗原子弹被成功引爆。

不过,二战结束后,从1945年以来,原子武器从未用于战争。现在大量的核反应堆建成用来产生能源,在未来,反应堆将成为更重要的能源来源。费米虽然当时创造的是原子弹,但是他的贡献能解决人类的能源问题,未来这种新能源非常重要。


直到2012年,NVIDIA开始采用开普勒(Kepler)架构命名GT 600系列的显卡,该系列显卡采用的是GK107核心。其中比较具有代表性的显卡是GTX 650Ti,大大小小的网吧为了节省成本,都在使用这块5年前的性能级显卡。此外,还有人喜欢调侃称GT 610为“神卡”,因为当时很多消费者被这块低端显卡坑过。

GTX 650Ti

开普勒(Kepler):三大行星定律和望远镜

开普勒本人是德国的天文学家,他发现了行星运动的三大定律,分别是轨道定律、面积定律和周期定律,同时他对光学、数学也做出了重要的贡献,他是现代实验光学的奠基人。开普勒在光学方面的研究成果有望远镜和小孔成像,这两个成果在现在的相机镜头上使用广泛。

笔者对开普勒最大的兴趣在于研究的行星运动规律,当时的人不相信哥白尼的日心说,开普勒抱着众人皆醉我独醒的态度,继续研究了行星运动中的秘密。

他还改进了哥白尼等前辈的天文学假说,发现了行星运动轨迹并不是圆形,而是椭圆。

在宗教统治的年代,开普勒能突破迷信的束缚,相信科学,追求真理,确实非常伟大。


2014年,NVIDIA GT 700系列显卡开始出现,这一系列的显卡也是直到现在还在被广泛使用的显卡。GT 700显卡采用了麦克斯韦架构,核心为GM207,这一架构一直沿用到了GTX 900系列显卡。

GTX750

麦克斯韦(Maxwell):经典电动力学创始人

那么,麦克斯韦这位英国物理学家研究了哪一方向的重要理论呢?科学界中他和牛顿齐名,牛顿将天与地的运动规律统一起来,提出了牛顿的三条运动规律;麦克斯韦则将电和光统一起来,创立了经典电动力学。

当然,学过高数的人一定不会忘了,麦克斯韦在数学领域还创建过一个方程组,该偏微分方程对于电磁学的演技非常有帮助。


如今,麦克斯韦架构的时代也已经过去了,正在服役的是GTX 10系列的显卡,这一系列的显卡采用的是帕斯卡架构,该系列架构在工艺上又迈进了一部,采用了GP104/GP106核心。

GTX1060

帕斯卡(Pascal):液压机之父

“液体也可以传递压力”,如果没有帕斯卡发现了这个秘密,现在很多依靠液压式技术来实现的产品就不复存在了。帕斯卡作为力学的奠基人,于1653年提出流体能传递压力的定律,后人还将力的单位以他的名字来命名。

帕斯卡不仅在物理学上有这么伟大的建树,其在数学、文学上都有不小的成就。帕斯卡发明了世界上第一个计算器,也就是用来计算的加法器,为计算机的发明奠定了基础;他还有一个著名的帕斯卡定理,该定理用来研究圆锥曲线和多边形的关系;撰写了哲学名著《思想录》,还有多篇散文。

帕斯卡能在理科和文科上都有成就,确实能称的上天才,更主要的是,他也用自己的实践证明了文理其实是不分家的。


而NVIDIA在近日也公布了下一代显卡的架构,为Volta架构,该架构采用了14nm工艺,今年首发的显卡为Tesla V100,去年为Tesla P100。

Tesla V100

至于亚历山德罗·伏打(Alessandro Volta),他也是一位物理学家,物理教科书中电压的单位规定为volt(少了字母a),其实是为了纪念伏打。Volta的经历也非常有意思,这里笔者先卖个关子,等NVIDIA Volta架构的消费级显卡推出之后,我们再介绍介绍他。

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