矽谷晶片傳奇人物Jim Keller出走英特爾,曾助AMD起死回生

deeptech深科技 發佈 2020-06-14T03:39:21+00:00

2008 年蘋果收購 PA Semi,Jim Keller 因此轉而為蘋果效力,在他的領導之下,蘋果成功自行研發了 A4 及 A5 兩款處理器晶片,並從 iPhone 4 開始正式搭載,這也標誌著蘋果啟動了使用自研晶片的戰略。

昨日,英特爾證實,公司的晶片總設計師、晶片界傳奇人物 Jim Keller 因個人原因已經辭職。辭職立即生效,但 Keller 將在接下來的 6 個月中繼續擔任公司顧問。

Jim Keller 這個極富傳奇色彩的天才架構師曾經兩度進出 AMD,曾帶領蘋果走上使用自研晶片的道路,曾在特斯拉負責其 AI 晶片研發:他在 CPU 兩巨頭之間的輾轉,以及在 PC 處理器、移動處理器、AI 晶片間的切換,並最終成就了他在全球晶片產業中「俠之大者」的尊崇地位,這一切還要從 DEC 開始說起。

從 AMD K8 到蘋果 A4

Jim Keller 最早在 DEC(Digital Equipment Corporation)工作,DEC 過去是家非常著名的 RISC 指令集處理器設計公司,行業地位非常高,許多目前常用的指令集和總線設計概念可說多數出自 DEC。

Jim Keller 在 DEC 參與設計的 Alpha 21164 和 21264 處理器,更是被應用在許多大型主機中,比如中國超級計算機濟南中芯的神威藍光,就是採用此架構。但是 X86 藉由兼容性與開發簡易的優勢崛起,傳統的 RISC 處理器逐漸式微,DEC 也在 1998 年落得出售的命運。

DEC 在 1998 年被康柏收購,Jim Keller 也在此年投奔 AMD,而在 AMD 的短短一年之間,便主導設計出 K7 以及 K8 架構。而 K8 架構中的多種指令集以及 HyperTransport 總線設計,便是直接引入了他在 DEC 的設計經驗。

Jim Keller 雖設計出架構,但 AMD 藉此獲得成功已經是好幾年之後的事情。Jim Keller 並沒有留下來見證 AMD 的成功,反而是早早離開去尋求人生當中的更大挑戰。

在 1999 年,也就是加入 AMD 之後的來年,Jim 便離職前往 MIPS 晶片設計公司 SiByte。第二年 SiByte 便被博通收購。之後隨著網際網路泡沫的消失,博通的發展也日漸停滯。2004 年他離開博通,前往 PA Semi 從事低功耗晶片的設計工作。

2008 年蘋果收購 PA Semi,Jim Keller 因此轉而為蘋果效力,在他的領導之下,蘋果成功自行研發了 A4 及 A5 兩款處理器晶片,並從 iPhone 4 開始正式搭載,這也標誌著蘋果啟動了使用自研晶片的戰略。從之後的 A5X 到現在的 A12,蘋果不僅降低了元器件採購成本,更是在研發自主權、晶片性能等方面占儘先機。

重回 AMD:力挽狂瀾發動「絕地大反擊」

2012 年,渴望挑戰的 Jim 再次回到境遇慘澹的 AMD。在 Jim Keller 離開之後,AMD 就沒有什麼值得一提的開創性產品,基本上只能靠著他在 1998 年留下的「遺產」,一次次小幅度升級改版,只圖能在市場上苟延殘喘。

Jim Keller 回到 AMD 之後,便著手進行 AMD 真正意義的下一代晶片產品。2017 年面市的 Zen 架構在他的操刀之下,成為延展性極高的架構,而基於此架構的「鹹魚翻身」之作 Ryzen 系列 CPU,更是打得「牙膏廠」英特爾毫無招架之力;AMD 不僅市占節節攀升,股價也跟著水漲船高。

當然,AMD 在經過多年的虧損之後,手上能利用的資源有限,Jim Keller 在 Zen 架構的設計重點就不是只有性能方面的改進,更重要的是,該架構還不能太浮誇,製造成本的控制是當務之急。由於當時 AMD 極度缺乏資源,因此產品的可量產性必須優先考量,若要更進一步在性能或功能上進行擴展,得等到成功重新建立 AMD 的獲利能力之後。

Jim Keller 在架構設計方面,也已經考慮到往後 5 年甚至 10 年的架構變革以及性能提升和市場需求,所以 Zen 架構本身的延展性一開始也列為設計重點,當 AMD 成功獲利,並獲得更豐富的研發資本後,就能夠重新配置晶片的架構設計,在 Zen 的框架下達到更好的性能表現。

雖然 Zen 最初就是以成本和性能均衡的架構設計為出發點,使其在絕對性能方面還無法和英特爾架構相提並論,但是在相同的產品價格定位之下,AMD 能獲得更好的表現。而憑藉此一特性,AMD 成功在市場上反殺由英特爾壟斷的處理器市場,確立了 AMD 處理器事業的獲利能力,我們可以說,就是 Jim Keller 的出色工作與架構規劃,AMD 終於脫離虧損的萬丈深淵,不僅成功獲利,甚至和英特爾站上了同一競爭基準線。

正如有人把 Jim Keller 描述成晶片領域的「秩序守護者」,在帶領 AMD 走出困境後,他留下了架構,在最終產品出貨之前,也就是 2015 年再度告別 AMD,踏上了全新的「冒險旅程」。

特斯拉:AI 晶片「大冒險」

離開了 AMD 的 Jim Keller 這次選擇了特斯拉作為落腳之處。但當初他加入特斯拉的時候其實業界都很疑惑,畢竟在馬斯克領導下的特斯拉是家非常奇怪的公司,他經營太空火箭運輸事業,宣稱未來人人都能上太空,甚至前往火星觀光或殖民;經營能源事業,但違反企業經營常識,開放了大部分電池專利,希望大家共襄盛舉;他製造全世界最好的電動車,而且因此涉足自動駕駛以及相關 AI 應用領域。但這些都和 Jim Keller 的專業都沒有直接關係。

而在此前 NIPS 大會上,特斯拉 CEO 伊隆·馬斯克終於證實了這一猜測。馬斯克在談話環節中承認,Jim Keller 正在帶領特斯拉開發自己的 AI 晶片。

自動駕駛的核心在於算力,而目前主流的自動駕駛計算達成方式,基本上都是以類神經網絡的計算方式來達成,務求能實時對車輛所遭遇的現實行車環境進行學習、分析與處理,同時能耗也不能太誇張。

而回顧特斯拉的自動駕駛硬體架構選擇,從最早的 Mobileye,到後來的 NVIDIA 方案,其實都各自有不同的問題存在,比如說 Mobileye 的性能太弱,因此只能做到比較好的駕駛輔助,達不到所謂的自動駕駛標準。

而新版 AutoPilot 採用 NVIDIA 的方案後,卻又遭遇了兩大困境,首先就是價格昂貴,導致汽車的製造成本因此增加不少,使得特斯拉汽車售價難以降低,對其市場普及目標造成阻礙。

另外,NVIDIA 的方案在能耗方面比較弱勢,其最高端的 Driver PX Pegasus 功耗甚至達到 500W,而電動車對部件能耗又是錙銖必較,如果能耗預算不能有效控制,那麼續航里程就會大打折扣。後來特斯拉請 NVIDIA 為其定製特殊版本的 Driver PX 方案,雖然功能獲得控制,但性能也同步大減,這對於特斯拉的完全自動駕駛計算需求又產生衝突。

短時間之內 NVIDIA 並無意針對功耗的弱點大幅改進,因此馬斯克就決定要開發自有的晶片,意圖同步解決成本、能耗與性能這 3 個難題。

馬斯克原本就已經努力在推動 AI 的市場布局,雖然他認為 AI 最終可能會對人類社會產生衝擊,但通過創立 OpenAI 實驗室,把 AI 的應用導向對人類有益的方向發展。

自動駕駛自然也是整個 AI 大環境之下的重要應用方向,但自動駕駛所需要的 AI 計算更為嚴苛,除了能耗的限制,性能也要足夠強大。

因此,馬斯克邀請 Jim Keller 為其打造符合特斯拉需求的 AI 計算架構,該架構不能是單一面向的應用,也不能只在單一時間段發揮作用,而是要像 Zen 架構一樣,在不同的時間點能夠發揮不同的能力,而絕對性能表現更要能夠隨著時間演進,要是個能夠隨時間成長的計算架構,更重要的,是必須能夠符合在電動車環境之下的有限能耗預算。

對於 Jim Keller,馬斯克堅信他可以打造出「世界上最好的 AI 定製硬體」,而隨著 Jim Keller 離開特斯拉,業界也相信他在該公司的任務也已經告一段落,今天,特斯拉的 Autopilot 大致保持了 Jim Keller 時期的架構。

與英特爾的短暫相會

一直找尋「有趣挑戰」的 Jim 並沒有停下他的腳步。2018 年 4 月,英特爾宣布 Jim Keller 將以高級副總裁身份加入的消息,他將主要領導和負責英特爾的系統晶片的研發集成,其中包括片上系統(SoC)的開發和集成。Keller 為英特爾帶來了 20 多年的 x86 和基於 ARM 的結構設計經驗,涉及包括 PC、伺服器、移動設備和汽車等廣泛的平台。

英特爾首席工程官 Murthy Renduchintala 博士評價稱:「Jim 是行業內最受尊敬的微架構設計師之一,也是英特爾最近新加盟的頂級技術人才之一... 在這個異構處理架構的時代... 我們相信 Jim 的加入會加速我們的轉變。」

Jim Keller 從計算機處理器到手機處理器,再到 AI 晶片,再回到計算機處理器,他的各種身份切換也與整個晶片產業秩序的變化息息相關。

與 Keller 的離開相對應,英特爾將進行重要的人事調整:英特爾計劃重組其晶片工程技術部門,由四名高管 Sundari Mitra、Gene Scuteri、Daaman Hejmadi 和 Navid Shahriari 擔任新的領導職務,他們將會向 Murthy Renduchintala 匯報工作。

羅森布拉特證券對此分析稱,「Keller 離職是件大事,目前的情況是,英特爾的處理器和製程工藝節點路線圖將比預期的更加動盪甚至於崩潰。」近期,蘋果還計劃在筆記本電腦中採用自行設計的 ARM 處理器,或將衝擊到英特爾的業務。

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