“芯片翻盤(pán)大師”，美國(guó)“硅仙人” 的傳奇之路
這位老哥，Jim Keller（吉姆·凱勒），芯片界的傳說(shuō)，太過(guò)傳奇就成傳說(shuō)了
看看，還有比這更牛的經(jīng)歷嗎？這隨便一條塞進(jìn)我們的簡(jiǎn)歷，我們都能橫著走了，他究竟是怎樣做到的呢？
世界上本沒(méi)有那么多出道即巔峰的爽文劇本，Jim Keller拿到的劇本也是。在碩士滿地跑，博士一大堆的EE領(lǐng)域，只拿著賓夕法尼亞州立大學(xué)電子工程學(xué)士學(xué)位的Jim Keller 畢業(yè)后還是要老老實(shí)實(shí)搬磚。
畢業(yè)后，Jim Keller 供職于當(dāng)時(shí)如日中天的DEC公司，并且一干就是18年。
DEC？不熟是吧？在上個(gè)世紀(jì)六七十年代，DEC推動(dòng)的小型機(jī)曾在市場(chǎng)上掀起了巨大風(fēng)潮。但到了八十年代后期，在SUN的工作站和IBM小型機(jī)的雙重攻擊下，DEC開(kāi)始走向了九十年代的大潰敗，1998年被康柏收購(gòu)。
話說(shuō)回來(lái)，Jim Keller這老哥搬磚也不安分，很有自己想法。當(dāng)他是一個(gè)芯片研發(fā)新人的時(shí)候，在DEC接受培訓(xùn)，有人進(jìn)來(lái)問(wèn)了Jim Keller一個(gè)關(guān)于層次設(shè)計(jì)問(wèn)題，Jim Keller覺(jué)得這個(gè)人說(shuō)的一半有道理，另一半則非常愚蠢，然后Jim keller就和這個(gè)人開(kāi)始爭(zhēng)論，一個(gè)小時(shí)后，誰(shuí)也沒(méi)有說(shuō)服誰(shuí)，直到這個(gè)人走了，旁邊的人才告訴Jim Keller，那個(gè)人是戈登·貝爾，DEC的首席技術(shù)官。（戈登.貝爾被譽(yù)為小型機(jī)之父，還有一個(gè)以他命名的獎(jiǎng)項(xiàng)，戈登貝爾獎(jiǎng)（GORDONBELL PRIZE），主要頒發(fā)給高性能應(yīng)用領(lǐng)域最杰出成就）
在DEC的18年里， Jim Keller成長(zhǎng)迅速，期間參與和主導(dǎo)了Alpha 21164和21264兩款處理器的設(shè)計(jì)。Alpha？不熟對(duì)吧。使用RISC設(shè)計(jì)的Alpha處理器是DEC應(yīng)對(duì)Mips和Sparc挑戰(zhàn)而推出的產(chǎn)品，超級(jí)計(jì)算機(jī)神威·太湖之光就是從DEC Alpha 64 衍生出來(lái)的。
在DEC被收購(gòu)之后，大批人才出走，當(dāng)中就包括了 Jim Keller。離開(kāi)DEC之后，Jim keller 正式開(kāi)始了他開(kāi)掛的芯片設(shè)計(jì)人生。
第一站，芯片屆的千年老二AMD。在AMD短暫的兩年，Keller參與了K7處理器的設(shè)計(jì)，并成為后來(lái)K8的主架構(gòu)師，由于這開(kāi)啟了AMD對(duì)Intel的大反擊。
K7突破了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，融合了AMD以前的CPU和DEC Alpha 21264的技術(shù)，憑借超級(jí)流水線浮點(diǎn)運(yùn)算單元，結(jié)束了AMD長(zhǎng)期以來(lái)處理器浮點(diǎn)運(yùn)算能力差的尷尬。K8架構(gòu)中引入AMD64指令集（64位x86）以及處理器芯片內(nèi)置存儲(chǔ)器控制器，x86-64技術(shù)在AMD長(zhǎng)達(dá)30多年的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)史上首次領(lǐng)先對(duì)手。最終，K7和K8把競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手Intel 的奔騰III按在地上摩擦。值得一提的是，在AMD期間，Keller還主導(dǎo)研發(fā)了 HyperTransport 總線。
K8是2003年發(fā)布的，但早在1999年，他就離開(kāi)AMD了。對(duì)，就是這么任性，事了拂衣去，深藏功與名，真男人從不回頭看爆炸……
第二站，SiByte 。Sibyte是下一代互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中高速數(shù)據(jù)、音頻與視頻傳輸所使用的硅產(chǎn)品解決方案領(lǐng)域內(nèi)的首要提供商，Keller在其中則負(fù)責(zé)MIPS處理器的研發(fā)。到了2000年，Sibyte被博通收購(gòu)之后，吉姆·凱勒到了博通公司擔(dān)任首席架構(gòu)師。
2004年，Jim Keller轉(zhuǎn)戰(zhàn) PA Semi，擔(dān)任工程VP。PA-Semi 創(chuàng)始人Daniel W. Dobberpuhl，是芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的絕對(duì)大師，曾在2003 年獲頒 IEEE Solid State Circuits Award，以表彰他為高性能低功耗芯片領(lǐng)域作出的貢獻(xiàn)。Jim Keller在Daniel W. Dobberpuhl的領(lǐng)導(dǎo)下，繼續(xù)積累了低功耗RISC處理器的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。直到2008年，蘋(píng)果將PA-Semi收歸囊中。
收購(gòu)?fù)瓿珊，被委以重任的Jim Keller帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)拓了蘋(píng)果A系列處理器中的開(kāi)山之作A4和下一代的A5，開(kāi)啟蘋(píng)果的輝煌“造芯”路。在此之前，蘋(píng)果每一代iPhone產(chǎn)品使用的都是第三方的處理器。例如在iPhone 3GS上使用的是ARM Cortex-A8架構(gòu)的Samsung S5PC100處理器。但是到了2010年發(fā)布的iPhone 4，蘋(píng)果推出了自主研發(fā)的處理器A4，這也是蘋(píng)果首次在iPhone上用上A系列處理器。直到現(xiàn)在，蘋(píng)果的A系列芯片依舊吊打各類安卓機(jī)，就是這么牛！
“我這個(gè)人沒(méi)什么太大成就，你們用過(guò)最好的CPU，都是我設(shè)計(jì)的！
這句看似狂妄的話正是出自Jim Keller之口，對(duì)，就是這么狂……
蘋(píng)果的A系列站起來(lái)了，但Jim Keller回頭一看，老東家AMD還趴在地上呢，算了，回去吧。
舌戰(zhàn)群儒，Zen架構(gòu)一戰(zhàn)封神
2012年，Jim Keller 重回AMD，開(kāi)了他的封神之路，開(kāi)始著手主持設(shè)計(jì)新一代微架構(gòu)，代號(hào)為：Zen（禪）。這是一個(gè)革命性的架構(gòu)，這個(gè)架構(gòu)號(hào)稱將把AMD處理器性能提升40%，所有人都認(rèn)為Jim Keller在吹牛。
在指定“ZEN”的目標(biāo)時(shí)，副總裁Suzanne打電話給Jim Keller說(shuō)，“ZEN”項(xiàng)目組不相信這個(gè)目標(biāo)是合理的，因?yàn)樘鰧?shí)際了，團(tuán)隊(duì)成員都很不相信這個(gè)目標(biāo)可以達(dá)成。
而Jim Keller回復(fù)則是，我需要一個(gè)會(huì)議室和一塊白板。他要舌戰(zhàn)群儒。
當(dāng)進(jìn)入會(huì)議室時(shí)，Jim Keller說(shuō)，他當(dāng)時(shí)要向30個(gè)憤怒的人來(lái)解釋為什么“ZEN”可以做到。
做正確的事，而不是容易的事。
其實(shí)，Jim keller在蘋(píng)果時(shí)，就在手機(jī)SOC項(xiàng)目中開(kāi)始大核架構(gòu)的設(shè)計(jì)。當(dāng)需要處理器更強(qiáng)大時(shí)，有兩種方法可以做到：一種方式是基本結(jié)構(gòu)做得更大，簡(jiǎn)單說(shuō)就是一個(gè)大核。第二種是調(diào)整功能，搞一堆小核。明顯前者的難度更大，也更有效，因?yàn)椴皇撬谐绦蚨伎梢圆⑿械蕉嗪松蠄?zhí)行，就有某些設(shè)計(jì)廠商設(shè)計(jì)出“一核有難，七核圍觀”的場(chǎng)景。
不過(guò)這次在AMD的挑戰(zhàn)更大，因?yàn)镴im keller發(fā)現(xiàn)，雖然落后于Intel，但是AMD的路線圖并不激進(jìn)。如果處于落后地位，還按部就班，結(jié)局可想而知。為了扭轉(zhuǎn)局面，Jim Keller制定了雄心勃勃的計(jì)劃，目標(biāo)把ZEN的性能提高40%，做成一個(gè)大核，讓IPC每個(gè)時(shí)鐘執(zhí)行的指令數(shù)目更多。
推倒重來(lái)，Jim keller 非常擅長(zhǎng)從0到1。
在推出了ZEN相關(guān)處理器之后，AMD公司2018年一季度的業(yè)績(jī)上漲了40%。很多分析師紛紛撰文聲稱，曾經(jīng)的那個(gè)AMD終于回來(lái)了，Intel在處理器方面的的多年壟斷終于重新有了挑戰(zhàn)。憑借Zen架構(gòu)處理器，AMD有了能跟Intel 叫板的資本。
Zen架構(gòu)成為了AMD歷史上最著名的架構(gòu)，同時(shí)也是AMD的翻身之路。這是Jim Keller的封神之戰(zhàn)，Jim Keller 也獲得了Zen 之父的美譽(yù)。
2015年9月，Jim Keller再次離開(kāi)AMD，這一次他加入了“鋼鐵俠”埃隆·馬斯克的特斯拉。
他在沒(méi)有Mobileye和NVIDIA芯片供應(yīng)的情況下，將特斯拉自動(dòng)駕駛軟件以及硬件的底層設(shè)計(jì)全部推翻，重新來(lái)過(guò)，為特斯拉打造出一款全新的AI芯片。
馬斯克曾這樣評(píng)價(jià)：“吉姆團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的AI芯片將是世界上最好的芯片。”這就是著名的特斯拉FSD芯片，在離開(kāi)特斯拉加盟英特爾之前，有分析師認(rèn)為特斯拉的定制化自動(dòng)駕駛芯片領(lǐng)先業(yè)界多達(dá) 7 年。
2018年，Jim Keller 入職Intel。據(jù)官方新聞稿透露，Jim Keller加入Intel之后的職位是高級(jí)VP。他領(lǐng)導(dǎo)英特爾的相關(guān)團(tuán)隊(duì)，聚焦SoC的開(kāi)發(fā)與集成。在英特爾工作了兩年，Jim Keller 提出了 3D 堆疊芯片等創(chuàng)新方法，是英特爾新架構(gòu)的策劃者之一。
AI——“硅仙人”最新創(chuàng)業(yè)方向
Jim Keller，翻盤(pán)大師，去哪哪翻盤(pán)，F(xiàn)在最火的風(fēng)口是什么？AI人工智能。
2020年，Jim Keller離開(kāi)Intel去創(chuàng)業(yè)，擔(dān)任Tenstorrent的聯(lián)合創(chuàng)始人兼任CTO。Tenstorrent 成立于 2016 年，是一家 AI 芯片設(shè)計(jì)和軟件公司，主要面向AI應(yīng)用的異構(gòu)處理器設(shè)計(jì)。
圖片來(lái)源：Tenstorrent官網(wǎng)，左一 CTO Jim Keller，右一 CEO Ljubisa Bajic
Tenstorrent 旗下的芯片有Grayskull和Wormhole。Grayskull 基于 GlobalFoundries 的 12nm 工藝，包含 120 個(gè)定制內(nèi)核，擁有強(qiáng)大的 TENSIX 處理核心陣列，能夠提供 368TOPS 算力。每個(gè) TENSIX 核心具備完全 C++ 可編程、多線程、前端功能；高面積和功率效率矩陣計(jì)算引擎；強(qiáng)大靈活的 SIMD 引擎等。
Wormhole 則是 Tenstorrent 即將推出的下一代網(wǎng)絡(luò)交換及機(jī)器學(xué)習(xí)處理器，預(yù)計(jì)在 2021 年發(fā)布，不過(guò)現(xiàn)在看來(lái)估計(jì)要跳票了。
Tenstorrent為其AI SoC設(shè)計(jì)選擇RISC-V ISA，已獲得 SiFive基于RISC-V架構(gòu)開(kāi)發(fā)的通用CPU設(shè)計(jì)的許可。
Tenstorrent由前AMD工程師Ljubisa Bajic 和Jim Keller共同領(lǐng)導(dǎo)。Ljubisa Bajic和Jim Keller在AMD從事了幾十年基于x86的設(shè)計(jì)工作。Jim Keller在蘋(píng)果公司時(shí)也曾從事過(guò)多種基于Arm的設(shè)計(jì)。Tenstorrent選擇使用SiFive開(kāi)發(fā)的RISC-V CPU設(shè)計(jì)這一事實(shí)本身就很值得注意，也是對(duì)新架構(gòu)的一種證明。
從X86到Arm再到RISC-V，“硅仙人”似乎已經(jīng)為我們指明了方向。
編輯：ZQY 最后修改時(shí)間：2022-08-02
