英偉達對機器人下手了

春節(jié)前夕，黃仁勛照例開啟年會巡演，北京站成為各路CEO追星現(xiàn)場。大合照中，坐在黃仁勛左邊的是宇樹科技的王興興，第一排最右是銀河通用的王鶴。

三人曾在年初的CES展上有過一次“非正式會談”，當(dāng)時黃仁勛演講到尾聲，人形機器人軍團壓軸登場，其中就包括宇樹在春晚轉(zhuǎn)手絹的H1、銀河通用的Galbot G1。

英偉達年會與2025年CES展

發(fā)布會現(xiàn)場，14臺人形機器人一字排開，有波士頓動力這種老牌選手，有宇樹這樣的行業(yè)新貴，還有跨界玩家小鵬，唯獨缺席了一邊買黃總的芯片一邊悄悄搞自研的特斯拉。

在機器人軍團壓軸登場前，黃仁勛公布了一系列大模型組成的機器人訓(xùn)練平臺Cosmos。

Cosmos的作用可以簡單理解為在虛擬世界模擬真實的物理環(huán)境，瞄準(zhǔn)的是當(dāng)前人形機器人產(chǎn)業(yè)的真空帶、也是英偉達圍繞人形機器人布局的最后一環(huán)——仿真數(shù)據(jù)。

三個月后的英偉達GTC，機器人再度成為壓軸節(jié)目。除了Cosmos再度刷臉，英偉達還發(fā)布了一個人形機器人基礎(chǔ)模型Isaac GR00T N1，仿真物理模型Newton，并由小機器人Blue完成收尾。

機器人Blue（右）

如果把人形機器人視為人工智能領(lǐng)域一條正在瘋狂施工的高速公路，那么英偉達正在做的事情，就是提前把收費站先修好。

五年高考三年模擬

從年初的CES到前兩天的GTC，英偉達真正的關(guān)鍵詞是“物理AI”。

按照黃仁勛的說法，AI的新一波浪潮是物理AI，其關(guān)鍵環(huán)節(jié)是讓AI理解物理定律，人形機器人則是當(dāng)下最重要的載體。

傳統(tǒng)的工業(yè)機器人大多基于特定的規(guī)劃執(zhí)行特定的操作，比如運輸和分揀，與其說機器人，倒不如說是一種“自動化設(shè)備”。

但人形機器人在理想狀態(tài)下，可以理解物理世界各種物體、語言和文字的含義，并自主規(guī)劃和決策。

2023年7月，《紐約時報》探班谷歌實驗室，記錄了一個基于RT-2模型的機器人智能閃現(xiàn)的瞬間： 桌子上放著恐龍、鯨魚、獅子三個塑料玩具，工程師讓機器人“撿起滅絕的動物”，機器人拿起了恐龍。

這個案例很好的說明了人形機器人最大的變革：機器人不僅能識別三種動物，也能理解“滅絕的動物”的含義，還可以完成具體的操作。

基于RT-2模型的機器人

也就是說，兩者的核心區(qū)別在“智能”。判斷機器人的智能化程度，不是看它會不會前后空翻大劈叉，而是能不能像人一樣思考。

和大模型訓(xùn)練一樣，讓機器人擁有思考能力的過程，同樣是對數(shù)據(jù)的消耗——換句話說就是刷題。

人工智能泰斗級人物李飛飛曾對算法的訓(xùn)練過程有一個形象的解釋：讓算法不斷觀察包含貓和其他動物的圖片，在每張圖片背后寫下正確答案。計算機每看一次圖片，就和背面的答案核對一次。只要次數(shù)夠多，算法就能學(xué)會辨別貓。

但問題是，寫好答案的圖片并不是現(xiàn)成的。

和GPT等大模型爬取互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)不同，機器人會和真實世界產(chǎn)生交互，因此需要遵循物理規(guī)則的真實數(shù)據(jù)來訓(xùn)練算法。但如果用真人動作捕捉來訓(xùn)練，不僅成本高，也容易坐實“AI奴役人類”的地獄笑話。

之中的數(shù)據(jù)空白，就成為了仿真數(shù)據(jù)的實踐空間。所謂仿真數(shù)據(jù)，可以簡單理解為在虛擬空間構(gòu)建遵循真實世界物理規(guī)則的場景，并輸出為可以被用來訓(xùn)練的數(shù)據(jù)。

馬斯克就是仿真數(shù)據(jù)的鐵桿粉絲，2021年的特斯拉AI Day，馬斯克曾公開過自家數(shù)據(jù)仿真技術(shù)，當(dāng)時生成并投入訓(xùn)練的仿真數(shù)據(jù)規(guī)模就已經(jīng)達到了37.1億張圖片和4.8億標(biāo)注[2]。xAi最新發(fā)布的Grok 3，也投喂了大量仿真數(shù)據(jù)用于訓(xùn)練。

自動駕駛尚且可以搜集車主真實的行駛數(shù)據(jù)用于訓(xùn)練，機器人尚未大規(guī)模投入應(yīng)用，對仿真數(shù)據(jù)的需求更為迫切。

真實數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)就像“五年高考”和“三年模擬”，一個是真題，一個是模擬題。真題的參考價值更高，但數(shù)量有限，模擬題量大管飽，但參考價值要看它與真題的相似程度。

至此，英偉達湊齊了人形機器人開發(fā)“三大件”——超級計算機DGX（訓(xùn)練算力）、融合了Cosmos的仿真平臺Omniverse（訓(xùn)練數(shù)據(jù)）、終端芯片Jetson Thor（推理算力）。

除了沒下場造機器人，能干的活基本全干了。

物理騙術(shù)和算力游戲

在虛擬世界構(gòu)建物理規(guī)則這件事上，英偉達的積累恐怕比大部分人想象的深厚。

一項技術(shù)的應(yīng)用并不取決于技術(shù)本身，而是能否綁定一個高商業(yè)價值的場景，實現(xiàn)自我造血的良性循環(huán)。在機器人和自動駕駛大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化之前，最匹配這項技術(shù)的英偉達的老本行：游戲。

大多數(shù)游戲都是對現(xiàn)實世界的模擬，但虛擬世界并不遵循現(xiàn)實世界的物理規(guī)則，小到游戲世界草木樹葉飄動的方向、服裝布料的褶皺，大到刀劍揮砍的力度和反饋效果，都會影響游戲的“沉浸感”。

一種改進思路由此產(chǎn)生：為什么不用物理公式計算物體的實時運動狀態(tài)、設(shè)計運動軌跡呢？

當(dāng)時，一家名叫Ageia的初創(chuàng)公司開發(fā)了物理引擎PhysX，通過對游戲畫面中的物體做“受力分析->代入運動方程->更新位置信息->輸出”的實時循環(huán)計算[3]，讓游戲中的場景盡可能貼合真實世界的物理規(guī)則。

由于PhysX需要消耗大量算力，Ageia還專門開發(fā)了配套的硬件PPU（Physics Processing Unit）專門負責(zé)物理運算?？上PU銷量慘淡，Ageia瀕臨倒閉，黃仁勛騎著白馬就來了。

收購?fù)瓿珊?，英偉達干的第一件事就是砍掉PPU產(chǎn)品線，將PhysX的計算工作交給自家的GPU，并推出針對游戲開發(fā)的軟件工具箱PhysX APEX，降低使用門檻。

由于PhysX的特性是對物理規(guī)則的模擬和仿真，此后幾年，英偉達還推動了PhysX在醫(yī)療手術(shù)、影視特效等工業(yè)場景的應(yīng)用。

2019年，英偉達在GPU架構(gòu)中引入RT核心，推出了光線追蹤功能。

和PhysX類似，光線追蹤的核心同樣是對真實物理規(guī)則的模擬——根據(jù)物體和光源、障礙物間的相對位置，實時計算出光線反射至人眼的狀態(tài)[4]，每束光線的實時計算結(jié)果組合成一幀的畫面，讓英偉達狠狠秀了一把算力的肌肉。

伴隨自動駕駛、人形機器人這些新產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)，“在虛擬世界模擬物理規(guī)則”的需求也越來越大。

Cosmos和Omniverse等軟件工具的出現(xiàn)，相當(dāng)于英偉達給人形機器人建了個可以沉浸式訓(xùn)練的“健身房”，接下來就可以賣“私教課”了——你看我的芯片怎么樣？

英偉達的野心

過去二十年，英偉達的經(jīng)營思路可以用一句話來概括：讓高性能計算不斷覆蓋高價值的場景。

GPU是高性能計算的載體，也是英偉達的核心產(chǎn)品。2010年之前，雖然一些學(xué)者已經(jīng)開始使用GPU訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，但GPU對應(yīng)的高價值場景其實只有游戲一個。

按照黃仁勛的說法，游戲市場 “既代表著最棘手的技術(shù)難題，又具備驚人的市場規(guī)模，同時擁有這兩個特質(zhì)的市場非常罕見?！?/p>

英偉達開拓的第一個新場景是移動設(shè)備。2013年小米3發(fā)布，處理器采用高通驍龍800和英偉達的Tegra系列混搭，是英偉達切入手機市場，開辟顯卡之外第二戰(zhàn)線的絕佳機會。

當(dāng)時，英文不好的雷軍和中文不好的黃仁勛罕見同臺，黃仁勛現(xiàn)場還當(dāng)了一回米粉。

小米3發(fā)布會，2013年

可惜Tegra芯片因為制程和外掛基帶問題，能耗失控發(fā)熱嚴(yán)重。英偉達的移動業(yè)務(wù)此后也未見起色，Tegra系列只能在任天堂Switch上發(fā)揮余熱。后來黃仁勛去臺大演講，稱英偉達“主動放棄”了智能手機市場。

第二個場景是自動駕駛。最先吃螃蟹的是特斯拉，Model S/X都曾搭載過英偉達的方案。黃仁勛也從米粉變成特斯拉車主，跟馬斯克如膠似漆。

黃仁勛在社交媒體上分享自己的Model X

雖然特斯拉后來用自研方案替代了英偉達，但有了榜樣的力量，英偉達還是順利打入造車新勢力內(nèi)部。不過汽車業(yè)務(wù)在英偉達的版圖中遠不如游戲和數(shù)據(jù)中心耀眼，營收占比幾乎從未超過5%。

第三個場景是人工智能。ChatGPT的橫空出世讓英偉達徹底打開收入天花板，計算機視覺、大語言模型等前沿計算機科學(xué)統(tǒng)統(tǒng)都離不開英偉達的芯片，也讓后者成為了全球市值最高的半導(dǎo)體公司。

2016年，馬斯克作為OpenAI董事長簽收英偉達DXG-1

第四個場景就是人形機器人，以及更加廣闊的“物理AI”。按照黃仁勛的說法 ，“我們正處于生成式人工AI階段，將走向智能體AI時代，隨后是物理AI時代。”

而在具體思路上，英偉達不僅提供芯片，還會開發(fā)對應(yīng)的軟件工具箱和配套服務(wù)。換句話說，英偉達不僅賣鏟子，也提供全套的保養(yǎng)工具和防護設(shè)備，但必須搭配英偉達牌的鏟子。

在游戲業(yè)務(wù)里，光線追蹤、DLSS等功能必須搭配英偉達的GPU使用；類似的邏輯，英偉達不僅向大模型和云計算公司出售GPU，還會提供NVLink這類通信連接方案、CUDA編程平臺與之牢牢綁定。

隨著今年GTC演講結(jié)束，Cosmos、Newton等軟件和模型的發(fā)布，一個圍繞GPU與“物理AI”的收費站也宣告落成。

如果黃仁勛中文水平夠高，多少也得來一句“英偉達不造機器人，幫助機器人公司造好機器人”。

參考資料

[1] 未來簡史，尤瓦爾·赫拉利

[2] 萬字長文詳解特斯拉自動駕駛體系，自動駕駛之心

[3] 給我一個物理引擎，我也能“預(yù)測”世界杯？中科院物理所

[4] “光線追蹤”雜談，電子報

[5] Unimate 機器人：工業(yè)自動化的起源，AGV

編輯：李墨天

視覺設(shè)計：疏睿

責(zé)任編輯：何律衡