Empresas con historia: Cómo NVIDIA ha conquistado el centro de datos

La semana pasada os contábamos que NVIDIA había superado a Intel en capitalización bursátil. Sus acciones subían hasta los 404 dólares y el valor de mercado de la multinacional superaba los 248.000 millones de dólares. NVIDIA se convertía en compañía americana de semiconductores más importante y tercera del mundo tras Taiwan Semiconductor Manufacturing (TSMC) y Samsung.

Pero lo más interesante de la noticia es cómo afecta al resto de la industria: NVIDIA está comenzando a ganar a Intel sobre su propio terreno de juego: el centro de datos.  Y es que con ARM haciendo de las suyas en ordenadores personales (aunque también hemos visto de lo que es capaz con Fugaku) y las GPUs NVIDIA consiguiendo cada vez más clientes en el Data Center, Intel tiene motivos de sobra para estar preocupada. ¿Pero cómo ha llegado hasta aquí? ¿Cómo se ha convertido una “pequeña” compañía de chips en todo un gigante de la computación?

Del Virtua Fighter a fabricar en China

La historia de NVIDIA arranca en 1993. En aquel momento, la empresa co-fundada por Jensen Huang, Chris Malachowsky y Curtis Priem, era solo una más de la docena de pequeñas compañías que fabricaban chips gráficos. Una que estaba convencida de que la dirección adecuada para la siguiente “revolución” en el mundo de la informática, era la computación basada en gráficos, ya que ese modelo podría resolver problemas casi inabarcables para la computación clásica o de propósito general.

¿Y cuál era el problema más complicado de resolver en ese momento y en el que la computación gráfica podía “echar una mano”? Evidentemente, el desarrollo de mejores videojuegos. No tardarían demasiado en demostrarlo. En 1995, lanzarían su primer producto, la NVD1, que entre otras cosas, llegaría a Sega para dar vida a uno de los títulos más jugados de la época: Virtua Fighter. Tras ese éxito inicial, presentaban sus primeros controladores para Microsoft DirectX, entrando de lleno en el mundo del entretenimiento digital.

Esta apuesta se consolidaría con la introducción en 1997 de RIVA 128, considerado como el primer procesador de gráficos en 3D de 128 bits del mundo. Vendería más de un millón de unidades en los primeros cuatro meses, así que para poder dar respuesta a la demanda, firmaría un acuerdo de colaboración con TSMC, que de esta forma empezaría a intervenir en la fabricación de chips gráficos de la marca.

GPUs, gráficos profesionales y debut en Bolsa

En 1999 la multinacional decide diversificar su oferta, entrando por primera vez en en el mercado profesional. Lo hace con su nueva línea Quadro, que orienta a profesionales del diseño asistido por ordenador,  lo que incluye desde arquitectos e ingenieros que utilizan aplicaciones como AutoCAD a animadores de la industria audiovisual.

Ese mismo año, la empresa presentaría la que considerarían como la “primera GPU del mundo”: NVIDIA Geoforce 256. En su hoja de producto, la compañía afirmaba que era un”procesador integrado en un chip que incluye motores de transformación, iluminación, configuración de triángulos/planos de corte y renderizado, y es capaz de procesar un mínimo de 10 millones de polígonos por segundo”.  

Con una velocidad de 120 MHz, fue la primera en implementar la aceleración de vídeo avanzada, compensación de movimiento y sub-picture alpha blending, superando de esta forma con un amplio margen al resto de productos existentes en el mercado.

Con todos estos ingredientes y tras una inyección de 20 millones de dólares por parte de Sequoia Capital, la compañía debutaría en Bolsa a finales de ese año con un precio de 12 dólares por acción.

Fiebre compradora y su llegada a las consolas

Con dinero fresco en el banco, en la primera década del siglo XXI, NVIDIA comenzó a “ir de compras”.  Se estrenó con 3dfx, una de las compañías pioneras en la computación en 3D y principal competidor de NVIDIA en ese campo.

Esto le llevó a conseguir  uno de esos contratos que desde luego, no podía dejar escapar: convertirse en el chip gráfico de Xbox, la primera consola de videojuegos de Microsoft, por la que recibieron 200 millones de de dólares por adelantado. Un año más tarde, la compañía entraría en el mercado de los gráficos integrados con su nueva línea Nforce.

A la compra de 3dfx le siguieron las de Exluna (desarrollado de herramientas de software rendering) en 2002, MediaQ en 2003 y iReady en 2004, conocido proveedor de soluciones de alto rendimiento para TCP/IP e iSCSI. Ese mismo año, la compañía volvió a anotarse un tanto en el mundo de las consolas al anunciar que asistiría a Sony en el desarrollo de su propio chip gráfico para la PlayStation 3.

La fiebre compradora seguiría en los años siguientes, con la adquisición de ULI Electronics en 2005 (hasta ese momento la empresa era uno de los principales proveedores de componentes para ATI) , e Hybrid Graphics en 2006. Todo esto cristalizaría en el desarrollo de la arquitectura CUDA, pensada para apoyar el trabajo de científicos e investigadores en la resolución de problemas computacionales complejos, utilizando la capacidad de procesamiento en paralelo de las GPU. 

Tras esquivar una demanda por posición dominante ese mismo año por parte del departamento de justicia de Estados Unidos,  la empresa seguiría con su business as usual al adquirir Portal Player en 2007 y sobre todo, Ageia en 2008, desarrollado del motor gráfico PhysX y que acabaría siendo parte fundamental de las futuras GPUs de la empresa.

Movilidad y más presencia en el terreno profesional

Al calor de los cada vez más populares ultrabooks, NVIDIA comienza a explorar el mundo de la movilidad como nueva línea de negocio. Lo hará en 2008 con el lanzamiento de su procesador móvil Tegra, que comienza a llevar a algunos portátiles. 

Sin demasiado éxito en las primera etapa (la marca llegó a lanzar su propio portátil), habría que esperar hasta 2010 para que en el marco del MWC, la firma anunciase esta vez con más éxito, su Tegra 3, procesador basado en ARM y que prometía ser el primero quad-core del mercado para dispositivos móviles. 

Al mismo tiempo demostraría que la compañía no se iba a conformar con ser un actor secundario en el terreno profesional y comenzaría a sacar pecho con varios lanzamientos. El primero de ellos, bautizado como Fermi suponía un antes y un después para su arquitectura CUDA. A su vez, la empresa se aliaría con Siemens para crear el primer sistema de ultrasonidos capaz de crear imágenes en 3D.

Las GPUs de NVIDIA comienzan en ese momento a llegar a sitios interesantes. Por ejemplo,  al supercomputador  chino Tianhe-1, considerado el más rápido del mundo; a los sistemas de info-entretenimiento de marcas como Audi, o al procesamiento de los efectos digitales de películas como Avatar.  En 2012, las nuevas GPUs basadas en la arquitectura Kepler llegan a cada vez más superordenadores, como el Titán. Casi más importante aún, se presenta la primera GPU virtualizada, que permite a las compañías confiar en la nube para procesar algunas de sus tareas más pesadas.

Los usuarios acabarían por comprobar la gran apuesta por la movilidad con la presentación en 2013 de  Tegra 4 y su primera consola de videojuegos, NVIDIA Shield basada en los títulos disponibles para Android.  No era desde luego una consola que pudiese competir con las de Sony o Microsoft, pero acabaría demostrando ser el mejor set-top box basado en Android del mercado.

Inteligencia Artificial y Centro de Datos

Que Tegra serviría para mucho más lo demostró la empresa en 2015 con la presentación de NVIDIA Drive y el procesador, NVIDIA GeForce GTX TITAN X, el considerado en esa fecha el procesador  más potente para el entrenamiento de modelos de deep learning. A este le acompaña el nuevo NVIDIA Tegra X1, un chip de de 256 núcleos capaz de ofrecer 1 teraflop de capacidad de procesamiento, con el objetivo declarado de asistir a tareas de IA y visión computerizada.

En 2016 la empresa de Jensen Huang estrenaría su famosa microarquitectura Pascal y con ella dos de las tarjetas gráficas que han venido triunfando en los PCs para los más jugones desde entonces: las NVIDIA GeoForce 10 series, plasmadas en las GTX 1080 y 1070. Ambas GPUs están basadas en una arquitectura de 16 nanómetros y supuso un salto de calidad en la generación de  gráficos para escenarios de realidad virtual.

En los dos últimos años de la historia, casi todos los avances de la empresa han ido en esta misma dirección: Inteligencia Artificial y la conquista del centro de datos. Y aquí encontramos tanto tecnologías capaces de realizar trazado de rayos en tiempo real (la GPU NVIDIA Turing), al primer servidor individual capaz de ofrecer una potencia de cálculo de dos petaflops gracias a la GPU NVIDIA Tesla V100.

Su apuesta por los sistemas de conducción autónoma llegaría con NVIDIA Drive Constellation y con Rapids las empresas tendrían a disposición una plataforma de aceleración por GPU de código abierto diseñada para impulsar la ciencia de los datos y el aprendizaje automático.

El último hito de esta historia lo representa en 2020 la adquisición de Mellanox, por la que ha pagado nada menos que 7.000 millones. Con esta compra, la multinacional refuerza  su posición en el sector de la inteligencia artificial, gracias a las soluciones Infinibandque se dirigen al mercado HPC (computación de alto rendimiento) y permiten la interconexión de sistemas que necesitan disponer de un gran ancho de banda para funcionar correctamente.

Todo esto ha conseguido que en tan sólo cinco años,  la unidad para centro de datos de NVIDIA, haya crecido desde los 300 millones de dólares en ingresos anuales a casi 3 mil millones de dólares. La compañía ha firmado grandes pedidos para dotar con su tecnología los grandes centros de datos de Facebook o Google, gracias a que las GPUs pueden manejar las cargas de trabajo de la IA de una manera mucho más eficiente que los procesadores estándar.