只手改写AMD与Intel争霸史的男人,处理器游侠Jim Keller

信息化大赛素材 徐 自远 630℃

剑气纵横三万里,一剑光寒十九洲。

秋,寒风飒飒,单人独剑的侠客流浪于江湖。这往往只是武侠小说的场景,但在诡谲如江湖的处理器市场,也有一名侠客靠一身功夫周游天下。他出身历史悠久的计算机名门,曾为苹果(Apple)打造 iPhone 的心脏,更两度单骑救主拯救超微(AMD),改写处理器行业的历史。虽然学历只有电机学士,成就却海放业界多如繁星的硕士博士。声名显赫的他早就能盘据一方,但偏偏孤身流浪在江湖间,他就是处理器界的游侠 Jim Keller。

出身名门──迪吉多出道

1990 年代的计算机市场还是IBM、迪吉多(DEC)、惠普(HP)和康柏(Compaq)争雄的时代,Jim Keller 正来自老牌计算机豪门迪吉多。迪吉多早在 1957 年就创立,并在 1970 和 1980 年代成为技术最顶尖的计算机公司之一。 1991 年的迪吉多是全球第二大计算机公司,拥有超过 10 万名员工,声势如日中天。

为了接班辉煌一时但日渐落伍的 VAX 处理器,迪吉多在 1989 年开始研发后来影响深远的 Alpha 处理器架构。 1992 年推出的 Alpha 处理器是第一个非 32 进制扩展,纯粹 64 进制的处理器架构。这款处理器带给研发团队重要的经验,Jim Keller 也参与 Alpha 21164 和 Alpha 21264 两代处理器的设计,奠定未来行走江湖的基础。可惜性能优异的 Alpha 处理器在市场失利,无法阻止迪吉多的殒落。

迪吉多开发的Alpha 21164 处理器芯片。 (Source:Appaloosa “CC BY-SA 3.0”, via Wikimedia Commons)

大型计算机走向个人计算机的趋势让迪吉多招架不住,一连串亏损让迪吉多在1998 年被康柏计算机收购而走入历史。虽然康柏没放弃 Alpha 处理器,但不少才华洋溢的工程师离开团队,Jim Keller 也在此时离开没落的师门,踏出闯荡武林的第一步。

双雄争霸──AMD 对决 Intel

迪吉多的人才出走都看在 AMD 首席执行官 Jerry Sanders 的眼里,这对他可说是天赐良机。 “人才第一,产品和获利都会随之而来”,是这位豪迈AMD 掌门人的名言,他自然不会错过这批武功卓绝的高手,让Jim Keller 在内的迪吉多Alpha 团队成员将天赋带到加州。

1986 年英特尔(Intel)为了独占处理器市场而撕毁与 AMD 的协议,拒绝提供 i386 处理器的技术。这不只终结双方 4 年的合作关系,更打开两大门派 30 年的龙争虎斗。 AMD 的资本和技术都不如 Intel,开战后只能以低价和高性价比抢占部分市场,但始终一路挨打。 AMD 只能贴着“次级品”和“复制品”的标签,在 Intel 的阴影下苟且偷生。然而黑夜后终将黎明,Alpha 团队的援军即将吹响反攻号角,号角的名字就叫 K7。

由 1996 年就从 Alpha 团队带枪投靠的 Dirk Meyer 领军,集成前一代 K6 处理器团队和迪吉多的外援,设计全新 K7 处理器架构。团队一员的 Jim Keller 除了提供 Alpha 处理器的经验,还开发 HyperTransport 总线技术提高通信速度,立下赫赫战功。 1999 年 6 月 K7 处理器以速龙(Athlon)之名登场,以 Alpha 21264 处理器为基础成功融合 AMD 自家技术,成为当时速度最快的处理器,销售也大有斩获。

领军K7 的Dirk Meyer 后来成为AMD 的首席执行官,不过不到3 年就黯然下台。 (Source:达志图片)

K7 一役崭露头角的 Jim Keller 随即接下主导 K8 处理器架构的重任,化身对抗 Intel 的神兵利器。 K8 处理器架构站在 K7 的肩膀上,增添两项突破性变革。首先是将内存控制器设计在处理器内部,让过去需要绕道北桥芯片传输数据的内存和处理器直接互通,大大节省传输时间,连带提升处理器性能。第二是 Jim Keller 带领团队设计出第一个 64 进制的 x86 指令集,也就是日后成为主流的 x86-64。作为率先引入 x86-64 的处理器架构,K8 堪称 AMD 的重大里程碑,象征过去只能看着 Intel 车尾灯的 AMD,首度跃居业界的创新者。

AMD 以杀手锏Athlon 在市场上大破内忧外患夹击下的Intel,并在2003 年乘胜追击推出K8 处理器第一代产品Athlon 64,彻底压制Intel 的奔腾4(Pentium 4)处理器。 Intel 首席执行官甚至被逼得为了取消新处理器上市而道歉,AMD 的锋头一时无两。击溃 Intel 的头号功臣 Jim Keller 并未留恋于胜利,反而在 1999 年 K8 处理器架构完善后就离开 AMD,如游侠一般事了拂衣去,深藏身与名。

Athlon 处理器是AMD 扭转公司命运的关键。 (Source:Wikipedia)闯荡江湖─ ─从SiByte 到PA Semi

击败Intel 后Jim Keller 加入前辈的MIPS 处理器公司SiByte。 SiByte 的创办人兼首席执行官 Daniel W. Dobberpuhl 曾是迪吉多资深工程师,领导前三代 Alpha 处理器团队,更在 1998 年被杂志封为“塑造半导体业未来的 40 人”之一。 Jim Keller 转战 SiByte 不久后,半导体大厂博通(Broadcom)就在 2000 年收购 SiByte,他也成为博通的首席处理器架构师。

大前辈 Dobberpuhl 在 2003 年以设计高速低功耗微处理器获得固态电路奖,这个奖项被视为业界最高荣誉,也象征他大师级的地位。当时近 60 岁的他冲劲不减,得奖同年就离开博通创办半导体公司 PA Semi,隔年 Jim Keller 也从博通跳槽 PA Semi。他在 PA Semi 累积研发 Power 架构处理器的经验,直到公司再度被收购。买下 PA Semi 和整个研发团队的不是别人,正是准备称霸科技业的苹果。

Dobberpuhl(右)在处理器业界地位崇高。 (Source:Illinois)武林第一门派──苹果君临天下

或许是想挑战不同领域,也可能只是浪子情怀作祟,Jim Keller 离开迪吉多后再也不曾在同家公司待满5 年。漂荡于电子业江湖的他,总在成功后转身寻找下个战场。 2008 年在 PA Semi 工作 4 年后,随着收购案改为新东家苹果效力。

PA Semi 收购案一传出,媒体不约而同的猜测苹果试图摆脱对三星(Samsung)的依赖,想自行设计处理器。收购案前一年苹果推出首款 iPhone,揭开智能手机时代的序幕。当时苹果根本没有设计芯片的人,更谈不上在产品上搭载自家芯片,只能使用三星的芯片。 iPhone 一炮而红后,为了让 iPhone 有更强的心脏并组建自己的团队,苹果看上研发阵容坚强的 PA Semi,该劲旅也成为未来苹果芯片设计团队的核心。

苹果的成功自然凭借划时代的设计和软件,但强大的芯片也功不可没。 Jim Keller 和 PA Semi 的人马加入后,苹果端出了系统单芯片(SoC)处女作 A4。 A4 最初应用于新产品 iPad,后来用到 iPhone 4 身上。 Jim Keller 和团队在 A4 后设计出苹果第一个双核心处理器芯片 A5,A5 同样先用于 iPad 2,后来应用到 iPhone 4X 和 iPad mini 等其他产品。 A5 采用 ARM Cortex A9 架构,傲人的双核心和大幅升级的绘图芯片(GPU)让 A5 拥有剽悍的性能。换上 A5 心脏的 iPad 2 性能号称是初代 iPad 的两倍,更狠狠打趴所有当时的 Android 平板。

从iPad 的A4 以来,苹果的芯片已经卓然成家。 (Source:Flickr/Mike Lee CC BY 2.0)

正当苹果准备从ARM 公版架构的Cortex A 转移到自主架构的Swift,进入新一代A6 处理器时,Jim Keller 跳下苹果这艘升空的火箭再度展开冒险,等待他的是熟悉不过的战场。

单骑救主──强势回归AMD

2012 年8 月1 日,AMD 任命Jim Keller 担任执行副总裁暨处理器首席架构师,正式声明处理器游侠的凤还巢。回到阔别十多年的老东家,昔日带队设计 K7 的 Dirk Meyer 已经远去,AMD 更被宿敌 Intel 踩在脚底。当年 AMD 绝地逆袭后叱咤一时,甚至有彻底翻盘的态势,不过 2006 年局势起了变化。 Intel 打开钟摆战略大步追赶,让 AMD 短暂的优势灰飞烟灭,打得 AMD 卖掉芯片厂才能苟延残喘。 AMD 后续主打的推土机(Bulldozer)系列架构又被 Intel 全面击溃,沦为市场和用户的笑柄。

Jim Keller 重回AMD 打开史诗级的反攻。 (Source:AMD)

穷途末路的AMD 一般人大概避之唯恐不及,Jim Keller却选择在最惨烈的时刻回归,带领AMD 背水一战。重返 AMD 的 Jim Keller 已非壮年,而是步向衰老的 53 岁中年,但他还是救世主般一肩扛起全新微架构处理器 ZEN 的开发,并主导 ARM64 架构 K12 的研究。他将从推土机开始引入的 CMT 技术砍掉重练,改用死对头 Intel 的 SMT(同时多线程)技术。 ZEN 核心处理器比前一代的挖掘机(Excavator)架构性能提升 40%,并设计全新暂存系统,功耗和散热也表现优异。

2017 年 ZEN 处理器架构的产品锐龙(RYZEN)上市,不只声明 AMD 的复活,更终结 Intel 宰制处理器市场的时代。 RYZEN 的横空出世强势冲击 Intel 的霸业,强大性价比海放 Intel 产品并席卷处理器市场。过去 AMD 的崩盘让 Intel 在市场姿态甚高,新产品升级的幅度像挤牙膏而被用户戏称为“牙膏厂”。来势汹汹的 RYZEN 让 Intel 收起难看的嘴脸大力促销,Core i7-6950X 甚至一口气调降 300 美元,可见 RYZEN 带给 Intel 压力之大。此后 AMD 高歌猛进,剩下的就是进行式了。

RYZEN 让濒死的AMD 再度逆袭Intel。 (Source:AMD)

让AMD 浴火重生的Jim Keller 呢?他又走了。如同当​​年没看到 K8 完成就离开,他在 ZEN 架构基本完成的 2015 年 9 月再次引退。原本传闻 Jim Keller 将加入三星,最终他在 2016 年投入 Elon Musk 麾下,出任特斯拉(Tesla)的自动驾驶硬件工程副总裁。不过 Jim Keller 没在特斯拉待太久,任职一年多又重返处理器战场,只是这次转向另一边。

Intel 在 2018 年 4 月宣布 Jim Keller 将加入并担任资深副总裁,负责所有硅产品的开发。 “Jim 是业界最受尊敬且富有远见的微处理器架构师,也是最近加入 Intel 的顶尖科技人才。”Intel 用户端与物联网及系统业务群总裁 Murthy Renduchintala 这么说。游历各处的他已成为一代宗师,并两度于危难中救主,只手改写处理器产业的历史。虽然已经高龄 60 岁,加入 Intel 的 Jim Keller 继续迎向下一个挑战。游侠的江湖,未完待续。

 

 

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