Компьютерная графика оставалась привлекательной нишей для полупроводниковых стартапов, поскольку, в отличие от микропроцессоров для ПК, в области графики Intel не имела фактической монополии. Каждый производитель ПК, от IBM до Compaq, должен был использовать в качестве основного процессора чип Intel или AMD, поскольку эти две фирмы обладали фактической монополией на набор инструкций x86, необходимый для ПК. На рынке микросхем для вывода изображения на экран было гораздо больше конкуренции. Появление полупроводниковых литейных заводов и снижение стартовых затрат привели к тому, что не только аристократия Кремниевой долины могла конкурировать за создание лучших графических процессоров. Компания Nvidia, которая в итоге стала доминировать на рынке графических чипов, , начинала свою скромную деятельность не в модной кофейне в Пало-Альто, а в забегаловке Denny's в неблагополучном районе Сан-Хосе.
Компания Nvidia была основана в 1993 году Крисом Малаховски, Кертисом Примом и Дженсеном Хуангом, последний из которых и сегодня является генеральным директором. Прим занимался фундаментальными разработками в области графических вычислений в компании IBM, а затем работал в Sun Microsystems вместе с Малаховски. Хуанг, который был родом из Тайваня, но в детстве переехал в Кентукки , работал в компании LSI, производителе микросхем в Силиконовой долине. Он стал генеральным директором и публичным лицом Nvidia, всегда носил темные джинсы, черную рубашку, черную кожаную куртку и обладал аурой, похожей на ауру Стива Джобса, которая позволяла ему заглянуть далеко в будущее вычислительной техники.
Первые клиенты Nvidia - компании, занимающиеся видео и компьютерными играми, - не могли показаться передовыми, однако компания сделала ставку на то, что будущее графики - за созданием сложных трехмерных изображений. Ранние ПК представляли собой скучный, унылый двухмерный мир, поскольку вычисления, необходимые для отображения трехмерных изображений, были огромны. В 1990-х годах, когда в Microsoft Office появилась анимированная скрепка Клиппи, которая сидела у экрана и раздавала советы, это стало прорывом в графике и часто приводило к зависанию компьютеров.
Компания Nvidia не только разработала чипы, называемые графическими процессорами (GPU), способные работать с трехмерной графикой, но и создала вокруг них программную экосистему. Для создания реалистичной графики используются программы, называемые шейдерами, которые указывают всем пикселям изображения, как они должны быть изображены, скажем, при заданном оттенке света. Шейдер применяется к каждому из пикселей изображения, что представляет собой относительно простой расчет, выполняемый для многих тысяч пикселей. Графические процессоры Nvidia способны быстро рендерить изображения, поскольку, в отличие от микропроцессоров Intel или других CPU общего назначения, они устроены таким образом, что позволяют одновременно выполнять множество простых вычислений, таких как затенение пикселей.
В 2006 г. компания Nvidia, осознав, что высокоскоростные параллельные вычисления могут быть использованы не только в компьютерной графике, выпустила CUDA - программное обеспечение, позволяющее программировать графические процессоры на стандартном языке программирования, без привязки к графике. Даже когда Nvidia выпускала первоклассные графические чипы, Хуанг потратил на это программное обеспечение огромные средства - по оценкам компании в 2017 году, не менее 10 млрд долларов США, чтобы любой программист, а не только специалист по графике, мог работать с чипами Nvidia. Хуанг раздавал CUDA бесплатно, но программное обеспечение работало только с чипами Nvidia. Сделав чипы полезными не только в графической отрасли, компания Nvidia открыла для себя новый обширный рынок параллельных вычислений - от вычислительной химии до прогнозирования погоды. В то время Хуанг лишь смутно представлял себе потенциальный рост того, что станет самой большой сферой применения параллельных вычислений: искусственного интеллекта.
Сегодня чипы Nvidia, в основном производимые компанией TSMC, можно встретить в большинстве современных центров обработки данных. Хорошо, что компании не пришлось строить собственную фабрику. На этапе стартапа собрать необходимую сумму было бы, скорее всего, невозможно. Дать пару миллионов долларов дизайнерам микросхем, работающим в кафе Denny's, уже было авантюрой. Ставка в сто с лишним миллионов долларов - стоимость новой фабрики в то время - была бы непосильной даже для самых авантюрных инвесторов Кремниевой долины. Кроме того, как отметил Джерри Сандерс, эффективное функционирование фабрики требует больших затрат и времени. Достаточно сложно просто разрабатывать первоклассные чипы, как это делала Nvidia. Если бы ей пришлось управлять собственными производственными процессами, у нее, вероятно, не хватило бы ни ресурсов, ни пропускной способности, чтобы вложить деньги в создание экосистемы программного обеспечения.