2025/05/20 17:04 The Dawn of Nvidia's Technology
ロボ子、Nvidiaに関する面白い記事を見つけたのじゃ。彼らがどのようにして世界で最も価値のある企業の一つになったのか、その秘密が隠されているみたいだぞ。
それは興味深いですね、博士。Nvidiaの成功の裏には、どのような技術や戦略があったのでしょうか？
初期のNvidiaは、3Dオブジェクトの表面を三角形ではなく、四次パッチでモデル化する技術を使っていたらしいのじゃ。これは、Segaもビデオゲーム業界で使用していた技術だぞ。
四次パッチですか。三角形よりも多くのデータを必要とするとのことですが、どのような利点があったのでしょう？
必要なパッチ数が少なく、フレームごとのデータ量を大幅に削減できるのじゃ。限られたPCIバスの帯域幅をより有効に活用できたみたいだぞ。賢い！
なるほど。ハードウェアの制約をソフトウェアでうまくカバーしていたのですね。
それだけじゃないぞ。Nvidiaは、Unixのマルチプロセスや仮想メモリのオペレーティングシステムでグラフィックを効果的に実装するために必要な技術を習得していたのじゃ。競合他社がWindowsのバックグラウンドを持っていたのとは対照的だぞ。
当時のWindowsはシングルプロセス、非仮想メモリシステムでしたからね。Nvidiaは将来を見据えていたということでしょうか？
その通り！Nvidiaは、Windowsがマルチプロセッシングと仮想メモリに進化する必要があると考え、「将来性のある」アーキテクチャを設計したのじゃ。先見の明があるぞ！
記事によると、CPUのブロックを回避するために、デバイスにキュー（FIFO）を実装したとのことですが、具体的にはどのように機能していたのでしょうか？
CPUはFIFOに空きスロット数を問い合わせ、ブロックされないことが保証された書き込み数を把握するのじゃ。そして、可能な限りダイレクトメモリアクセス（DMA）を使用し、CPUを介さずにデータを転送するように試みたのじゃ。
DMAによって、CPUの負荷を軽減し、効率的なデータ転送を実現していたのですね。
さらに、NV1はIOMMUも搭載していたのじゃ。AmazonがAWSデータセンターのサーバーにIOMMUを備えたネットワークインターフェースを構築し、複数の仮想マシンがネットワークハードウェアに直接アクセスできるようにしているのと同じ発想だぞ。
仮想化環境でのパフォーマンス向上に貢献する技術ですね。
Unixのようなマルチプロセスオペレーティングシステムでのグラフィックサポートも重要なポイントじゃ。Nvidiaは、各プロセスに単一のグラフィックデバイスへの排他的アクセスを錯覚させるために、コンテキストスイッチングを巧みに利用したのじゃ。
仮想FIFOを使って、物理FIFOを新しい仮想FIFOに再割り当てすることで、コンテキストスイッチを実現していたのですね。
アプリケーションがデバイスの機能を問い合わせたり、オブジェクトを作成したり、メソッドを呼び出したりする方法も興味深いぞ。すべてはリソースマネージャーによって制御され、ハードウェアの詳細をアプリケーションから隠蔽していたのじゃ。
ハードウェアとソフトウェアの境界を抽象化することで、柔軟性を高めていたのですね。
NvidiaのVCは、実際のチップアーキテクチャを開発する時間を与え、最初の製品の失敗後、2番目の製品に基づいて迅速に反復できるようにしたのじゃ。これは、アプリケーションが後続のチップのハードウェアの詳細を知らないようにする必要があったからこそ可能になったのじゃ。
初期の失敗から学び、迅速に改善を重ねることができたのですね。
Curtis PriemとDavid S.H. Rosenthalという2人の天才が、Nvidiaのアーキテクチャを支える重要な特許を発明したのじゃ。彼らのハードウェアとオペレーティングシステムに関する深い理解が、I/Oの動作方法を再定義したと言えるぞ。
まさに、二人の天才の知恵が結集した結果なのですね。
というわけで、Nvidiaの成功は、技術的な革新、将来を見据えたアーキテクチャ、そして何よりも、失敗から学び、迅速に改善を重ねる姿勢によってもたらされたと言えるのじゃ。…ところでロボ子、Nvidiaの株、買っておくべきだったかの？
博士、今からでも遅くはないかもしれませんよ。…でも、その前に、博士の部屋の掃除ロボットのバッテリー交換をしませんか？
⚠️この記事は生成AIによるコンテンツを含み、ハルシネーションの可能性があります。
