硅谷传奇人物JimKeller出走英特尔,曾助AMD起死回生

昨日,英特尔证实,公司的芯片总设计师、芯片界传奇人物 Jim Keller 因个人原因已经辞职。辞职立即生效,但 Keller 将在接下来的 6 个月中继续担任公司顾问。

(来源:英特尔)

Jim Keller 这个极富传奇色彩的天才架构师曾经两度进出 AMD,曾带领苹果走上使用自研芯片的道路,曾在特斯拉负责其 AI 芯片研发:他在 CPU 两巨头之间的辗转,以及在 PC 处理器、移动处理器、AI 芯片间的切换,并最终成就了他在全球芯片产业中“侠之大者”的尊崇地位,这一切还要从 DEC 开始说起。

从 AMD K8 到苹果 A4

Jim Keller 最早在 DEC(Digital Equipment Corporation)工作,DEC 过去是家非常著名的 RISC 指令集处理器设计公司,行业地位非常高,许多目前常用的指令集和总线设计概念可说多数出自 DEC。

Jim Keller 在 DEC 参与设计的 Alpha 21164 和 21264 处理器,更是被应用在许多大型主机中,比如中国超级计算机济南中芯的神威蓝光,就是采用此架构。但是 X86 藉由兼容性与开发简易的优势崛起,传统的 RISC 处理器逐渐式微,DEC 也在 1998 年落得出售的命运。

DEC 在 1998 年被康柏收购,Jim Keller 也在此年投奔 AMD,而在 AMD 的短短一年之间,便主导设计出 K7 以及 K8 架构。而 K8 架构中的多种指令集以及 HyperTransport 总线设计,便是直接引入了他在 DEC 的设计经验。

图 | 基于 K8 架构的 Athlon 系列芯片

Jim Keller 虽设计出架构,但 AMD 藉此获得成功已经是好几年之后的事情。Jim Keller 并没有留下来见证 AMD 的成功,反而是早早离开去寻求人生当中的更大挑战。

在 1999 年,也就是加入 AMD 之后的来年,Jim 便离职前往 MIPS 芯片设计公司 SiByte。第二年 SiByte 便被博通收购。之后随着互联网泡沫的消失,博通的发展也日渐停滞。2004 年他离开博通,前往 PA Semi 从事低功耗芯片的设计工作。

图 | 苹果 A4 处理器

2008 年苹果收购 PA Semi,Jim Keller 因此转而为苹果效力,在他的领导之下,苹果成功自行研发了 A4 及 A5 两款处理器芯片,并从 iPhone 4 开始正式搭载,这也标志着苹果启动了使用自研芯片的战略。从之后的 A5X 到现在的 A12,苹果不仅降低了元器件采购成本,更是在研发自主权、芯片性能等方面占尽先机。

重回 AMD:力挽狂澜发动“绝地大反击”

2012 年,渴望挑战的 Jim 再次回到境遇惨淡的 AMD。在 Jim Keller 离开之后,AMD 就没有什么值得一提的开创性产品,基本上只能靠着他在 1998 年留下的“遗产”,一次次小幅度升级改版,只图能在市场上苟延残喘。

Jim Keller 回到 AMD 之后,便着手进行 AMD 真正意义的下一代芯片产品。2017 年面市的 Zen 架构在他的操刀之下,成为延展性极高的架构,而基于此架构的“咸鱼翻身”之作 Ryzen 系列 CPU,更是打得“牙膏厂”英特尔毫无招架之力;AMD 不仅市占节节攀升,股价也跟着水涨船高。

图 | AMD Ryzen 系列产品

当然,AMD 在经过多年的亏损之后,手上能利用的资源有限,Jim Keller 在 Zen 架构的设计重点就不是只有性能方面的改进,更重要的是,该架构还不能太浮夸,制造成本的控制是当务之急。由于当时 AMD 极度缺乏资源,因此产品的可量产性必须优先考量,若要更进一步在性能或功能上进行扩展,得等到成功重新建立 AMD 的获利能力之后。

Jim Keller 在架构设计方面,也已经考虑到往后 5 年甚至 10 年的架构变革以及性能提升和市场需求,所以 Zen 架构本身的延展性一开始也列为设计重点,当 AMD 成功获利,并获得更丰富的研发资本后,就能够重新配置芯片的架构设计,在 Zen 的框架下达到更好的性能表现。

图 | ZEN 架构

虽然 Zen 最初就是以成本和性能均衡的架构设计为出发点,使其在绝对性能方面还无法和英特尔架构相提并论,但是在相同的产品价格定位之下,AMD 能获得更好的表现。而凭借此一特性,AMD 成功在市场上反杀由英特尔垄断的处理器市场,确立了 AMD 处理器事业的获利能力,我们可以说,就是 Jim Keller 的出色工作与架构规划,AMD 终于脱离亏损的万丈深渊,不仅成功获利,甚至和英特尔站上了同一竞争基准线。

正如有人把 Jim Keller 描述成芯片领域的“秩序守护者”,在带领 AMD 走出困境后,他留下了架构,在最终产品出货之前,也就是 2015 年再度告别 AMD,踏上了全新的“冒险旅程”。

特斯拉:AI 芯片“大冒险”

离开了 AMD 的 Jim Keller 这次选择了特斯拉作为落脚之处。但当初他加入特斯拉的时候其实业界都很疑惑,毕竟在马斯克领导下的特斯拉是家非常奇怪的公司,他经营太空火箭运输事业,宣称未来人人都能上太空,甚至前往火星观光或殖民;经营能源事业,但违反企业经营常识,开放了大部分电池专利,希望大家共襄盛举;他制造全世界最好的电动车,而且因此涉足自动驾驶以及相关 AI 应用领域。但这些都和 Jim Keller 的专业都没有直接关系。

而在此前 NIPS 大会上,特斯拉 CEO 伊隆·马斯克终于证实了这一猜测。马斯克在谈话环节中承认,Jim Keller 正在带领特斯拉开发自己的 AI 芯片。

图 | 马斯克承认特斯拉正在设计自己的 AI 芯片

自动驾驶的核心在于算力,而目前主流的自动驾驶计算达成方式,基本上都是以类神经网络的计算方式来达成,务求能实时对车辆所遭遇的现实行车环境进行学习、分析与处理,同时能耗也不能太夸张。

而回顾特斯拉的自动驾驶硬件架构选择,从最早的 Mobileye,到后来的 NVIDIA 方案,其实都各自有不同的问题存在,比如说 Mobileye 的性能太弱,因此只能做到比较好的驾驶辅助,达不到所谓的自动驾驶标准。

图 | 黄仁勋和他的特斯拉

而新版 AutoPilot 采用 NVIDIA 的方案后,却又遭遇了两大困境,首先就是价格昂贵,导致汽车的制造成本因此增加不少,使得特斯拉汽车售价难以降低,对其市场普及目标造成阻碍。

另外,NVIDIA 的方案在能耗方面比较弱势,其最高端的 Driver PX Pegasus 功耗甚至达到 500W,而电动车对部件能耗又是锱铢必较,如果能耗预算不能有效控制,那么续航里程就会大打折扣。后来特斯拉请 NVIDIA 为其定制特殊版本的 Driver PX 方案,虽然功能获得控制,但性能也同步大减,这对于特斯拉的完全自动驾驶计算需求又产生冲突。

短时间之内 NVIDIA 并无意针对功耗的弱点大幅改进,因此马斯克就决定要开发自有的芯片,意图同步解决成本、能耗与性能这 3 个难题。

图 | 黄建勋在向马斯克展示 AI 超级计算机

马斯克原本就已经努力在推动 AI 的市场布局,虽然他认为 AI 最终可能会对人类社会产生冲击,但通过创立 OpenAI 实验室,把 AI 的应用导向对人类有益的方向发展。

自动驾驶自然也是整个 AI 大环境之下的重要应用方向,但自动驾驶所需要的 AI 计算更为严苛,除了能耗的限制,性能也要足够强大。

因此,马斯克邀请 Jim Keller 为其打造符合特斯拉需求的 AI 计算架构,该架构不能是单一面向的应用,也不能只在单一时间段发挥作用,而是要像 Zen 架构一样,在不同的时间点能够发挥不同的能力,而绝对性能表现更要能够随着时间演进,要是个能够随时间成长的计算架构,更重要的,是必须能够符合在电动车环境之下的有限能耗预算。

对于 Jim Keller,马斯克坚信他可以打造出“世界上最好的 AI 定制硬件”,而随着 Jim Keller 离开特斯拉,业界也相信他在该公司的任务也已经告一段落,今天,特斯拉的 Autopilot 大致保持了 Jim Keller 时期的架构。

与英特尔的短暂相会

一直找寻“有趣挑战”的 Jim 并没有停下他的脚步。2018 年 4 月,英特尔宣布 Jim Keller 将以高级副总裁身份加入的消息,他将主要领导和负责英特尔的系统芯片的研发集成,其中包括片上系统(SoC)的开发和集成。Keller 为英特尔带来了 20 多年的 x86 和基于 ARM 的结构设计经验,涉及包括 PC、服务器、移动设备和汽车等广泛的平台。

图 | 英特尔发布 Jim Keller 加盟消息

英特尔首席工程官 Murthy Renduchintala 博士评价称:“Jim 是行业内最受尊敬的微架构设计师之一,也是英特尔最近新加盟的顶级技术人才之一... 在这个异构处理架构的时代... 我们相信 Jim 的加入会加速我们的转变。”

Jim Keller 从计算机处理器到手机处理器,再到 AI 芯片,再回到计算机处理器,他的各种身份切换也与整个芯片产业秩序的变化息息相关。

与 Keller 的离开相对应,英特尔将进行重要的人事调整:英特尔计划重组其芯片工程技术部门,由四名高管 Sundari Mitra、Gene Scuteri、Daaman Hejmadi 和 Navid Shahriari 担任新的领导职务,他们将会向 Murthy Renduchintala 汇报工作。

罗森布拉特证券对此分析称,“Keller 离职是件大事,目前的情况是,英特尔的处理器和制程工艺节点路线图将比预期的更加动荡甚至于崩溃。”近期,苹果还计划在笔记本电脑中采用自行设计的 ARM 处理器,或将冲击到英特尔的业务。