{"id":"mb-20261018-d5e122","kind":"deep","title":"3.8万亿英伟达算力帝国深处，为什么跑着270年前盲人欧拉写下的公式？","summary":"英伟达市值突破3.8万亿美元、AI大模型席卷全球的今天，支撑GPU高频运算与大模型位置编码（RoPE）的核心算式，竟然来自18世纪瑞士数学家莱昂哈德·欧拉。他在1771年彻底失明后仍口述发表了400篇论文。本文拆解欧拉公式如何把指数增长变为平面旋转，以及这套数学为何至今支配着全球算力芯片。","body":"现在的英伟达市值已经突破 3.8 万亿美元。\n全球数以百万计的 GPU 在数据中心里昼夜轰鸣，撑起了整个人工智能产业。\n但如果顺着这些芯片最底层的运算逻辑一路往下翻，你会发现一个很有意思的事实。\n支撑这几万亿美元算力帝国的核心数学公式，不是硅谷工程师发明的。\n它来自 270 多年前，一个在瑞士巴塞尔出生的数学家：莱昂哈德·欧拉（Leonhard Euler）。\n写出这套数学体系后不久，1771 年，欧拉双目彻底失明。\n在完全看不见世界的最后 12 年里，他靠着口述，硬生生又发表了将近 400 篇论文。\n\n一个 18 世纪的失明学者，怎么可能把算式塞进今天的英伟达显卡里？\n英伟达的芯片里到底在算什么？\n答案很简单：它在不停地算旋转和波。\n\n回到 1748 年。\n欧拉在写《无穷分析引论》的时候，面对的是数学里两拨八竿子打不着的东西。\n一拨是指数组：e 的 x 次方。\n这是管连续增长的，比如复利滚存，数字会一路狂奔冲向无穷大。\n另一拨是三角函数：正弦和余弦。\n这是管波动的，像钟摆晃动、水波起伏，永远在正 1 和负 1 之间来回震荡。\n一个是一去不回头，一个是循环往复。\n按常理，这两套数学工具根本生活在两个世界。\n\n欧拉做了一件在当时没人敢想的事：他把虚数单位 i 放进了指数里。\n公式写出来极其干净：e^(iθ) = cos(θ) + i sin(θ)。\n这行算式到底干了什么？\n在数学平面上，每乘以一次虚数 i，方向就旋转 90 度。\n原本一路向外狂奔的增长力量，被垂直拉了一把，硬生生拐成了绕着圆心的匀速转圈。\n波的起伏，变成了平面上的旋转；复杂的三角运算，变成了直截了当的指数相乘。\n\n到了今天，这件事怎么就变成英伟达的看家本领了？\n先看今天最火的大语言模型。\n当你在 ChatGPT 或者 DeepSeek 里输入一段话，模型是怎么知道前后顺序的？\n计算机本身是没有词序概念的，它眼里全是一串串几十万维度的数字向量。\n如果只是机械地给每个词贴上第 1 个词、第 2 个词的标签，文本一长，模型直接乱套。\n2021 年，AI 研究人员搞出了一套叫 RoPE（旋转位置编码）的算法。\n今天的 LLaMA、Qwen、DeepSeek 和 Mistral，几乎所有主流大模型全在用它。\n\n它的底层逻辑极其精巧：\n把词向量切成很多个由两个数字组成的二维小平面。\n第 m 个位置的词，就在平面上逆时针旋转 m 个角度。\n第 n 个位置的词，就旋转 n 个角度。\n当两个词要在注意力机制里计算关联度时，它们的向量做一次内积。\n神奇的事情发生了：绝对位置 m 和 n 自动抵消，算出来的结果只剩下相对距离 m 减 n。\n这一套在几百维向量空间里不停旋转的操作，底层依靠的正是欧拉公式展开的三角变换。\n每一张 H100 芯片每秒做上万亿次张量乘法，每一秒都在反复执行欧拉当年在草稿纸上画下的那个圆。\n\n还不止是 AI。\n英伟达早在十几年前就写进了底层架构的核心工具库，叫 cuFFT（快速傅里叶变换库）。\n无论你是用手机连 5G 信号、医院做核磁共振成像、声呐探地，还是在游戏引擎里模拟海浪起伏。\n计算机要把现实中一段时序信号拆解成不同的频率成分，靠的就是傅里叶变换里的旋转因子。\n而那个旋转因子，就是把欧拉公式切成一段段固定角度的旋转。\n甚至在 3D 游戏和图形渲染里，控制视角转动的欧拉角和四元数旋转，也是沿着同一个几何脉络长出来的。\n\n1771 年欧拉完全失明的时候，很多人以为他的学术生涯结束了。\n欧拉当时说了一句话：这下我终于可以少受外界的干扰了。\n他把整个欧洲最庞大的数学图景装在脑子里，叫来学生和助手，凭着纯粹的心算口述公式。\n直到 1783 年去世，他留下的成果，后人整理了整整一个多世纪都没出版完。\n\n欧拉当年推导公式的时候，这个世界上既没有电，也没有半导体，更没有价值几千亿美元的芯片工厂。\n他只是想把虚数、指数和圆周运动之间的关系看个明白。\n270 年之后，人类建起了庞大的人工智能数据中心，消耗着整个城市的电力，调动着全球最顶尖的制造链。\n但运转在所有这些硅片深处的灵魂，依然是那个在黑暗里心算世界规律的盲人。","topic":"3.8万亿英伟达算力帝国深处，为什么跑着270年前盲人欧拉写下的公式？","frame_type":["机制"],"citations":[],"channel_note":"","identity_notice":"","source_type":"generated","status":"published","generated_at":"2026-10-18 09:58:03","legal_anchor_count":0,"transcript_citation_count":0}