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AI芯天下丨吉姆·凯勒:芯片领域的“秩序守护者”

Ai芯天下 2019-03-04 09:56 发文

"他曾是AMD公司首席架构师,他助力苹果A4芯片封神,他是特斯拉自动驾驶的掌门人,他就是芯片大神——吉姆·凯勒Jim Keller"

吉姆·凯勒Jim Keller

前AMD公司首席架构师,曾担任过P.A. Semi半导体公司设计副总裁,2015年9月离开公司

说到计算机中的处理器,就不能不提AMD和英特尔这两家CPU处理器巨头。而今年4月底的一则消息引起了业界广泛关注,即曾经的AMD芯片架构师Jim Keller转投英特尔,并担任高级副总裁。

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。

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

DEC Alpha 21164

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。

从AMD K8到苹果A4

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。

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。

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。由于他离开之后 AMD就没有什么值得一提的开创性产品,此时的AMD基本上只能靠着 Jim Keller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。

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。

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”。

下一站特斯拉: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的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。

而在去年的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。

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。

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著时间演进,要是个能够随时间成长的计算架构,而更重要的,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”,而随著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,马斯克也在上一季的财务会议上透露,其自有AI计算架构将在2019年向世人揭露真面目,而据信,该自有AI计算架构将首先被用在新版 AutoPilot中。

转战英特尔

一直找寻“有趣挑战”的Jim并没有停下他的脚步。今年 4 月,英特尔在其官方新闻中心发布了Jim Keller 将以高级副总裁的身份加入的消息,他将主要领导和负责英特尔的系统芯片的研发集成。外界猜测,Jim 的加入可能会为服役多年的x86架构带来新的基因。

英特尔新闻中心新闻发布Jim Keller加盟消息

但无论未来如何,正如英特尔首席工程官Murthy Renduchintala博士评价的:“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。”

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