GPU 반도체 회사 NVIDIA(NVIDIA Corporation, NASDAQ : NVDA )

NVIDIA(NVIDIA Corporation, NASDAQ : NVDA )

NVIDIA는 미국 캘리포니아주 산타 클라라에있는 반도체 메이커이다. 컴퓨터 그래픽 처리 및 연산 처리의 고속화를 주된 목적으로 하는 GPU ( 그래픽 프로세싱 유닛 )를 설계, 개발 한다. 데스크톱 PC나 노트북용 GPU인 GeForce시리즈, 전문가용 워크 스테이션에 탑재되는 Quadro및 NVS 시리즈로 유명하지만, 최근에는 슈퍼 컴퓨터를위한 연산 전용 프로세서인 Tesla ( 테슬라 )와 휴대 전화 또는 스마트폰, 태블릿 단말용 SoC( 시스템 온칩 )인 Tegra( 테구라 )의 개발도 다룬다.

NVIDIA 최초의 지오메트리 엔진 탑재 GPU
NV20 GPU
LSI 로직을 퇴사한 젠 순황(黃仁勳, Jen - Hsun Huang , CEO, 사장)가 1993년 1월 크리스 말라코우스키 ( Chris Malachowsky 부사장 )와 함께 NVIDIA를 설립 했다.

첫번째 제품인 GPU 'NV1'는, 다이아몬드 멀티미디어사에서 3D 그래픽 보드 'EDGE 3D'에 탑재 되었다. 이 제품은 곡면 그리기를 채용한 제품이 있었지만, Windows 의 3차원 영상 렌더링기능인 Direct3D 가 아직 확립 되지 않은 시기였기때문에 이 API 는 지원하지 않았다. 결과적으로 제품 데모로서 번들 하고 있던 전용 버전의 게임 소프트, 세가의 '버추어 파이터'등 일부 소프트웨어에서만 사용할 수 있었기 때문에 제한적인 매출에 머물고있어 후속 제품도 나오지 않았다.

1997년 SGI에 소속해 있던 기술자들이 속속 참여 하고 저가이면서 매우 강력한 GPU 'RIVA 128'을 발표 ( 제조를 담당 하는 SGS - Thomson 브랜드의 제품 이름은 STG2000, STB 에서 Velocity 128 AGP ) 하였다. 또한 후속 제품인 'RIVA TNT'가 1998년에 발매 되어 일약 PC 그래픽칩 업계의 기술적 필두 메이커 가 되었다.

1999년 PC용 저임금 GPU로서는 세계에서 처음으로 형상 엔진을 탑재한 'GeForce 256 '을 출시하여 지위를 높여 갔다. GeForce 이전에도 PC 용으로는 업무용으로 사용되는 고가의 형상 엔진 탑재 GPU 및 3Dlabs의 Permedia 시리즈등의 OpenGL에 특화한 형상 엔진 탑재 VGA카드는 존재했지만, 업무용으로 출시된 GPU 탑재 보드 ( 또는 그래픽 워크스테이션 ) 개인으로 구입 비용이 상대적으로 저렴 했던 Permedia 은 만족할 성과에는 이르지 않았다. NVIDIA는 이전부터 거래가있는 다수의 어셈블리 제조 업체에 칩을 제공 다수의 소비자에게 헐리우드에서 밖에 만들 수 없었던 수준의 3DCG를 개인 PC에서 실현 가능하게 한 것으로, 시장에 충격을 주며 호감을 가지고 받아 들여졌다.

이후에 등장하는 GPU는 지오메트리 엔진 탑재가 표준으로 탑재 하지 않은 것은 HDTV등의 기능에 특화 또는 몇 세대 지연 성능을 가진 보급형 제품으로 구분 하게된다. 그러나 GPU를 칩셋 내장 하게된 것으로 저가형 제품의 존재 의의가 소실되어 상당한 개발 비용을 요하는 고성능 GPU만 생존할 수있는 시장 상황이 되었다. 이는 NVIDIA와 어깨를 나란히 ATI등 일부를 제외한 대부분의 기업이 합병이나 사업 축소 철회 등에 의해 차례 차례로 도태되어 갔다.

CPU 제조사 2위인 AMD는 칩셋에 GPU 통합, 장래적으로는 CPU와 통합을 모색 하고 있으며, GPU 기술이없는 AMD는 GPU 메이커 2위의 ATI 인수를 행하였다. 그러면서 ATI를 보유 AMD 플랫폼 에서 NVIDIA 는 점차 배척 하고 NVIDIA는 Intel 플랫폼에 심취해 나갈 수있게되었다. 그러나 PC용 CPU 메이커중 1위인 Intel도 자기 부담의 GPU를 가지고 있으며, 고성능 GPU로 Larrabee의 개발을 행하고있다. 제 3위의 VIA도 인수한 S3를 가지고 있으며, PC용 GPU 시장이 사실상 소멸해 버릴 가능성도 거론 되었다.

따라서 자사의 GPU에 ARM 계열 CPU를 통합 하여 모바일 방면으로 활로를 찾는 방향을 내세워 2008 년 Tegra를 발표했다.

1997년 본사를 캘리포니아 산타 클라라에 이전했다.
2000년 12월에는 당시 라이벌 이었던 3dfx를 인수 했다.
2004년 12월 7일 SCEI와 공동으로 플레이 스테이션 3의 GPU를 공동 개발하는 것을 정식 발표 했다.
또한 2006년 12월 4일에 미국 법무부에서 반독점 위반 혐의로 출두를 요구하고 있다.

그래픽 칩
2010년 9월 21일, 독일 · 싱가포르에 본사를둔 GLOBALFOUNDRIES사와의 계약이 성립했다고 발표했다. 향후는 TSMC와 병행 GLOBALFOUNDRIES에도 제조 위탁하는 것으로 보인다.

반도체의 미세화 기술이 뛰어나 팹과 협력할 경쟁력을 유지 요소이며, 난이도가 높아질 미세화가 진행됨에 따라 여러 팹을 이용하게 되었다. 한때 IBM의 팹을 이용 하고 있던 적도있다.

과거에는 제조 위탁한 파운드리에도 독자 브랜드로 판매 권한을 부여 했지만, 지명도가 높아짐에 따라 전량 매점 되었다. 위탁 제조된 칩을 여러 보드 벤더에 공급하고 보드 벤더가 그래픽 보드에 지어 판매를 행한다. 보드 벤더는 NVIDIA 있어서의 중요도에서 'Tier 1,2' 같은 연결이 이루어지고 있다.

새로운 디자인의 칩은 Tier 1 공급 업체에 우선적으로 공급되고 시작과 초기 생산이 이루어진다. 제품 발표회등 여러 업체의 전시가있는 경우, Tier 1 공급 업체의 제품을 NVIDIA 가 다른 업체에 배급 하고 다른 업체들은 방열판에 자사 디자인의 스티커를 붙여 전시 하고있다. Tier1에서 제조 하면 Tier 2 업체에 판매칩의 공급이 시작 된다.

과거에는 카노푸스등이 독특한 디자인의 보드를 제작하고 있었지만, 현재는 NVIDIA의 표준( 레퍼런스 )디자인의 보드를 사용할 칩 공급 조건이 되고 있다. 이것은 과거에 RIVA TNT2과 같은 TNT2M64 같은 칩을 여러 공급 업체에 제공한 것으로, 각사가 동일칩을 탑재한 보드에서 치열한 가격 경쟁을한 결과, 제조 원가를 억제한 투박한 보드 설계및 부품를 사용한 제품이 나돈것에서 교훈을 얻어 일정 품질을 보장 ​​하고 소비자에게 제공하기 위해 취한 방법이다. 그 결과 개발자 지원제도에 충실하여 개발시 참고 자료로 이용되는 것이 많아, 사용자의 인기를 높였다. 표준 디자인에는 넷리스트 ( 배선 목록 ) 아트 워크 ( 배선 패턴 )이 포함되어 있으므로 해당 소유자의 보드는 거의 동일 하다. 그러나 한편으로 업체간 차이가 적은 제품이 많이 공급되어 업체간의 경쟁을 저해하고 있다는 지적도있다.

PC용 영상칩 형상 엔진의 채용을 제품화 하고, 브랜드로 'GeForce'를 신설 했다. 따라서 CPU를 보조하는 칩이 아니라 CPU와 대등한 주요 칩 GPU ( Graphics Processing Unit )라고 주장 했다. 이것은 명확하게 필두 메이커가되어, GPU는 사실상 그래픽칩의 호칭이 되어 갔다.

단일 GPU의 성능 한계에서 2개의 GPU 보드를 병렬로 사용하여 성능 향상을 요구하는 'SLI'의 개발을 지휘했다. 나중에 SLI 지원 GPU 보드를 추가하여 업그레이드 경로로 했다. 또한 SLI의 변형으로 단일 보드에 2 개의 GPU를 구현하는 형태도 발표하고 있다. 또한 4개의 GPU 보드 2560 × 1600 도트의 고해상도 그래픽 표현 을 'QuadSLI'에 주력, 그 대표로 GeForce 7950 GX2 (단품 판매), GeForce 7900 GTX Duo를 들 수있다 . GeForce 7950 GX2는 보드에 2개의 GPU가 구현 되어 있기 때문에 QuadSLI 설정하기 위해 2개의 보드에서 끝난다. 그러나 SLI 기능을 가진 보드는 SLI 동작에 필요한 'SLI 커넥터'를 포함 하지 않는 제품 도 존재한다 ( " SLI Ready " 마크 ). 최근 QuadSLI에 해당하는 드라이버 ( 유틸리티 " ForceWare " 최신 버전 )이 공표되고, 조립 PC 에서 구현이 가능해졌다.

라이벌이 된 ATI Technologies Inc . ( 현재 AMD가 인수 )에 대한 오랜 리드를 구축하고 있었지만, 회사가 고객을 위해 RADEON 전문 용으로 FirePro 브랜드를 창설하는 동시에 정책 전환을 하고 강력한 제품을 개발 하게 되었다. 그로 인하여 NVIDIA와 이전 보다 치열한 성능 경쟁을 펼쳐 2012년 현재는 사용 하기 나름으로 어느쪽이 우수하다고 평가할수 없을 정도가 되었다.

nForce 칩셋
nForce 시리즈는 AMD 플랫폼에서 한때 톱쉐어를 자랑하는 칩셋이다. VIA 나 ATI와 치열한 개발 경쟁을 벌이고 있었다. 단점은 칩이 고열 인지와 사우스 브리지에 다소 문제가 있다고하여 이를 이유로 피하는 사용자도 적지 않았다.

2006년에 ATI가 AMD에 인수된 것으로, 칩셋 분야에서는 종래대로 AMD와 면밀히 협력하고 있지만, 그래픽 칩 분야에서는 AMD (구 ATI )와 경업하는 복잡한 양상을 띠고 있다. 따라서, 상품에 따라서 AMD와 경업 하는것도 서로 큰 이익 관계를 가지고 있으며 NVIDIA가 AMD용 칩셋 개발을 중단 하는 사태에 빠져 있었다. 그러나 업무 제휴후 개발된 AMD사의 칩셋 ( 특히 AMD 780G 이상) 저가형 ~ 고급 까지 넓게 커버 하는 라인업을 각 마더보드 제조 업체가 신제품을 속속 발표 · 발매 하는 반면 nForce는 하이 엔드 칩은 이전 세대 제품의 이름 바꾸기밖에 존재하지 않고, 예상된 그래픽 통합 칩셋도 AMD사의 것에 비하면 성능이 떨어져 메인 보드도 그만큼 제품의 수가 나와 있지 않았다. (단 Intel 플랫폼용의 이 제품은 Intel G 시리즈와 같은 통합 칩셋 보다 높은 성능을 가지고 있었다. 그러나 GPU 내장 CPU Sandy Bridge는 능가 한다 )

2010 년 초 칩셋 부문과 SOC 부문을 통합해 기존 칩셋의 출하를 제외하고 사실상 칩셋 사업에서 철수 했다.

2001 년 AMD의 Athlon용 칩셋 " nForce " 을 투입해 12월경부터 유통이 시작되었다.

2002 년 " nForce2 "을 투입 , PC용 돌비 서라운드에 대응한 첫 사우스 브릿지.

2003 년 AMD의 Athlon64및 Opteron용 원칩 " nForce3 "를 투입했다.

2004 년 전 Voodoo 시리즈를 방불케하는 SLI 지원 칩셋 " nForce4 SLI "를 투입.

2005 년 인텔을위한 칩셋 투입. 칩셋 제조 업체 ULi 인수 한다고 발표했다.

2006 년 2월 21일 ULi 인수를 완료 했다고 발표했다.

2006 년 2월 22일 ATI사와 합동 연구회를 개최.

2006 년 6월경 AMD의 새로운 소켓 " SocketAM2 "의 CPU의 발매에 맞추어 'nForce 550',  '570 Ultra', '570 SLI', '590 SLI'를 투입.

2006 년 11월 , 'GeForce 8800 시리즈', 'nForce 680i SLI', '680a SLI', '650i SLI / Ultra', '650a SLI / Ultra'를 발표 투입. 

2007 년 12월 17일 nForce700i 시리즈를 발표, 780i 에서는 3개의 GeForce8800 Ultra / GTX 를 이용한 3-way SLI를 PCI Express 2.0 x16 에서 지원 하고있다. 칩셋은 SPP, MCP, nForce200 3개 구성으로되어 있다.

2008 년 1월, AMD 칩셋 으로 'nForce700a 시리즈' 및 'Geforce8200', 'Geforce8300'을 발표했다. 칩셋은 회사에서 최초로 Hybrid SLI를 탑재 하는 것을 정식 발표. 같은 해 3 월에 회사에서 정식 발매 되었다.

2006 년 초에 대만 전통 칩셋 제조 업체 ULi를 인수 했다. 그로 인하여 ULi 는 NVIDIA 아시아의 영업 사원 역할을 하고있다. ULi 칩셋으로 뿐만 아니라, 칩셋의 구성 요소인 사우스 브릿지 단체에서도 다른 업체에 제공 하는 실적을 가지고있다. NVIDIA는 구 ULi 제품의 수요용으로 ULi 브랜드의 지속과 해당 제품의 공급을 인수 후에도 계속하고있다.  ULi 사우스 브릿지가 많이 이용 되는 ATI 칩셋 이있다. ATI의 사우스 브릿지는 평가가 좋지 않은 것으로 ULi 사우스 브릿지가 대체 되는 경우가 많다. ATI는 GPU 및 칩셋 시장에서 NVIDIA와 경쟁 하고있는 기업 이다. NVIDIA의 ULi 인수는 ATI의 간섭을 고려한것이 아니냐는 소문도 있지만, 위에서 언급한 바와 같이 NVIDIA 자신도 사우스 브릿지에 문제가 있었다고 되고 ULi 기술을 바라고 있었다고도 생각 되고있다. 

또한 NVIDIA는 과거에 ULi의 전신인 ALi와 공동으로 ALADDiN - TNT2 ( RIVA TNT2 - M64 상당) 라는 그래픽 통합 칩셋을 개발 하고있다.