“芯片翻盤大師”，美國“硅仙人” 的傳奇之路

這位老哥，Jim Keller（吉姆·凱勒），芯片界的傳說，太過傳奇就成傳說了

圖片來源：芯八哥

看看，還有比這更牛的經歷嗎？這隨便一條塞進我們的簡歷，我們都能橫著走了，他究竟是怎樣做到的呢？

世界上本沒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領域，只拿著賓夕法尼亞州立大學電子工程學士學位的Jim Keller 畢業后還是要老老實實搬磚。

畢業后，Jim Keller 供職于當時如日中天的DEC公司，并且一干就是18年。

DEC？不熟是吧？在上個世紀六七十年代，DEC推動的小型機曾在市場上掀起了巨大風潮。但到了八十年代后期，在SUN的工作站和IBM小型機的雙重攻擊下，DEC開始走向了九十年代的大潰敗，1998年被康柏收購。

話說回來，Jim Keller這老哥搬磚也不安分，很有自己想法。當他是一個芯片研發新人的時候，在DEC接受培訓，有人進來問了Jim Keller一個關于層次設計問題，Jim Keller覺得這個人說的一半有道理，另一半則非常愚蠢，然后Jim keller就和這個人開始爭論，一個小時后，誰也沒有說服誰，直到這個人走了，旁邊的人才告訴Jim Keller，那個人是戈登·貝爾，DEC的首席技術官。（戈登.貝爾被譽為小型機之父，還有一個以他命名的獎項，戈登貝爾獎（GORDONBELL PRIZE），主要頒發給高性能應用領域最杰出成就）

在DEC的18年里， Jim Keller成長迅速，期間參與和主導了Alpha 21164和21264兩款處理器的設計。Alpha？不熟對吧。使用RISC設計的Alpha處理器是DEC應對Mips和Sparc挑戰而推出的產品，超級計算機神威·太湖之光就是從DEC Alpha 64 衍生出來的。

在DEC被收購之后，大批人才出走，當中就包括了 Jim Keller。離開DEC之后，Jim keller 正式開始了他開掛的芯片設計人生。

第一站，芯片屆的千年老二AMD。在AMD短暫的兩年，Keller參與了K7處理器的設計，并成為后來K8的主架構師，由于這開啟了AMD對Intel的大反擊。

K7突破了傳統的設計，融合了AMD以前的CPU和DEC Alpha 21264的技術，憑借超級流水線浮點運算單元，結束了AMD長期以來處理器浮點運算能力差的尷尬。K8架構中引入AMD64指令集（64位x86）以及處理器芯片內置存儲器控制器，x86-64技術在AMD長達30多年的技術競爭史上首次領先對手。最終，K7和K8把競爭對手Intel 的奔騰III按在地上摩擦。值得一提的是，在AMD期間，Keller還主導研發了 HyperTransport 總線。

K8是2003年發布的，但早在1999年，他就離開AMD了。對，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是下一代互聯網系統中高速數據、音頻與視頻傳輸所使用的硅產品解決方案領域內的首要提供商，Keller在其中則負責MIPS處理器的研發。到了2000年，Sibyte被博通收購之后，吉姆·凱勒到了博通公司擔任首席架構師。

2004年，Jim Keller轉戰 PA Semi，擔任工程VP。PA-Semi 創始人Daniel W. Dobberpuhl，是芯片設計產業的絕對大師，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域作出的貢獻。Jim Keller在Daniel W. Dobberpuhl的領導下，繼續積累了低功耗RISC處理器的設計經驗。直到2008年，蘋果將PA-Semi收歸囊中。

收購完成后，被委以重任的Jim Keller帶領團隊開拓了蘋果A系列處理器中的開山之作A4和下一代的A5，開啟蘋果的輝煌“造芯”路。在此之前，蘋果每一代iPhone產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架構的Samsung S5PC100處理器。但是到了2010年發布的iPhone 4，蘋果推出了自主研發的處理器A4，這也是蘋果首次在iPhone上用上A系列處理器。直到現在，蘋果的A系列芯片依舊吊打各類安卓機，就是這么牛！

“我這個人沒什么太大成就，你們用過最好的CPU，都是我設計的。”

這句看似狂妄的話正是出自Jim Keller之口，對，就是這么狂……

蘋果的A系列站起來了，但Jim Keller回頭一看，老東家AMD還趴在地上呢，算了，回去吧。

 

舌戰群儒，Zen架構一戰封神

2012年，Jim Keller 重回AMD，開了他的封神之路，開始著手主持設計新一代微架構，代號為：Zen（禪）。這是一個革命性的架構，這個架構號稱將把AMD處理器性能提升40%，所有人都認為Jim Keller在吹牛。

在指定“ZEN”的目標時，副總裁Suzanne打電話給Jim Keller說，“ZEN”項目組不相信這個目標是合理的，因為太超出實際了，團隊成員都很不相信這個目標可以達成。

而Jim Keller回復則是，我需要一個會議室和一塊白板。他要舌戰群儒。

當進入會議室時，Jim Keller說，他當時要向30個憤怒的人來解釋為什么“ZEN”可以做到。

做正確的事，而不是容易的事。

其實，Jim keller在蘋果時，就在手機SOC項目中開始大核架構的設計。當需要處理器更強大時，有兩種方法可以做到：一種方式是基本結構做得更大，簡單說就是一個大核。第二種是調整功能，搞一堆小核。明顯前者的難度更大，也更有效，因為不是所有程序都可以并行到多核上執行，就有某些設計廠商設計出“一核有難，七核圍觀”的場景。

不過這次在AMD的挑戰更大，因為Jim keller發現，雖然落后于Intel，但是AMD的路線圖并不激進。如果處于落后地位，還按部就班，結局可想而知。為了扭轉局面，Jim Keller制定了雄心勃勃的計劃，目標把ZEN的性能提高40%，做成一個大核，讓IPC每個時鐘執行的指令數目更多。

推倒重來，Jim keller 非常擅長從0到1。

在推出了ZEN相關處理器之后，AMD公司2018年一季度的業績上漲了40%。很多分析師紛紛撰文聲稱，曾經的那個AMD終于回來了，Intel在處理器方面的的多年壟斷終于重新有了挑戰。憑借Zen架構處理器，AMD有了能跟Intel 叫板的資本。

圖片來源：AMD官網

Zen架構成為了AMD歷史上最著名的架構，同時也是AMD的翻身之路。這是Jim Keller的封神之戰，Jim Keller 也獲得了Zen 之父的美譽。

2015年9月，Jim Keller再次離開AMD，這一次他加入了“鋼鐵俠”埃隆·馬斯克的特斯拉。

他在沒有Mobileye和NVIDIA芯片供應的情況下，將特斯拉自動駕駛軟件以及硬件的底層設計全部推翻，重新來過，為特斯拉打造出一款全新的AI芯片。

馬斯克曾這樣評價：“吉姆團隊開發的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，在離開特斯拉加盟英特爾之前，有分析師認為特斯拉的定制化自動駕駛芯片領先業界多達 7 年。

2018年，Jim Keller 入職Intel。據官方新聞稿透露，Jim Keller加入Intel之后的職位是高級VP。他領導英特爾的相關團隊，聚焦SoC的開發與集成。在英特爾工作了兩年，Jim Keller 提出了 3D 堆疊芯片等創新方法，是英特爾新架構的策劃者之一。

AI——“硅仙人”最新創業方向

Jim Keller，翻盤大師，去哪哪翻盤。現在最火的風口是什么？AI人工智能。

2020年，Jim Keller離開Intel去創業，擔任Tenstorrent的聯合創始人兼任CTO。Tenstorrent 成立于 2016 年，是一家 AI 芯片設計和軟件公司，主要面向AI應用的異構處理器設計。

圖片來源：Tenstorrent官網，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 個定制內核，擁有強大的 TENSIX 處理核心陣列，能夠提供 368TOPS 算力。每個 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算引擎；強大靈活的 SIMD 引擎等。

Wormhole 則是 Tenstorrent 即將推出的下一代網絡交換及機器學習處理器，預計在 2021 年發布，不過現在看來估計要跳票了。

Tenstorrent為其AI SoC設計選擇RISC-V ISA，已獲得 SiFive基于RISC-V架構開發的通用CPU設計的許可。

Tenstorrent由前AMD工程師Ljubisa Bajic 和Jim Keller共同領導。Ljubisa Bajic和Jim Keller在AMD從事了幾十年基于x86的設計工作。Jim Keller在蘋果公司時也曾從事過多種基于Arm的設計。

Tenstorrent選擇使用SiFive開發的RISC-V CPU設計這一事實本身就很值得注意，也是對新架構的一種證明。

從X86到Arm再到RISC-V，“硅仙人”似乎已經為我們指明了方向。