只手改写 AMD 与 Intel 争霸史的男人,处理器游侠 Jim Keller
2020-06-23
头条文章
2020-06-23
剑气纵横三万里,一剑光寒十九洲(注)。
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。他出身历史悠久的电脑名门,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 年代的电脑市场还是 IBM、迪吉多(DEC)、惠普(HP)和康柏(Compaq)争雄的时代,Jim Keller 正来自老牌电脑豪门迪吉多。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电脑公司之一。1991 年的迪吉多是全球第二大电脑公司,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 位元扩充,纯粹 64 位元的处理器架构。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 处理器晶片。
大型电脑走向个人电脑的趋势让迪吉多招架不住,一连串亏损让迪吉多在 1998 年被康柏电脑收购而走入历史。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,踏出闯蕩武林的第一步。
双雄争霸──AMD 对决 Intel迪吉多的人才出走都看在 AMD 执行长 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)为了独佔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 年的合作关係,更开启两大门派 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佔部分市场,但始终一路挨打。AMD 只能贴着「次级品」和「複製品」的标籤,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,整合前一代 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 汇流排技术提高通讯速度,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 的执行长,不过不到 3 年就黯然下台。
K7 一役崭露头角的 Jim Keller 旋即接下主导 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。首先是将记忆体控制器设计在处理器内部,让过去需要绕道北桥晶片传输资料的记忆体和处理器直接互通,大大节省传输时间,连带提升处理器效能。第二是 Jim Keller 带领团队设计出第一个 64 位元的 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,象徵过去只能看着 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 执行长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。
闯蕩江湖──从 SiByte 到 PA Semi击败 Intel 后 Jim Keller 加入前辈的 MIPS 处理器公司 SiByte。SiByte 的创办人兼执行长 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 年被杂誌封为「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,也象徵他大师级的地位。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,正是準备称霸科技业的苹果。
Dobberpuhl(右)在处理器业界地位崇高。
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,揭开智慧型手机时代的序幕。当时苹果根本没有设计晶片的人,遑论在产品上搭载自家晶片,只能使用三星的晶片。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,这支劲旅也成为未来苹果晶片设计团队的核心。
苹果的成功自然有赖划时代的设计和软体,但强大的晶片也功不可没。Jim Keller 和 PA Semi 的人马加入后,苹果端出了系统单晶片(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晶片 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 採用 ARM Cortex A9 架构,傲人的双核心和大幅升级的绘图晶片(GPU)让 A5 拥有剽悍的性能。换上 A5 心脏的 iPad 2 效能号称是初代 iPad 的两倍,更狠狠打趴所有当时的 Android 平板。
从 iPad 的 A4 以来,苹果的晶片已经卓然成家。
正当苹果準备从 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 AMD2012 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,正式宣告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 开启钟摆战略大步追赶,让 AMD 短暂的优势灰飞烟灭,打得 AMD 卖掉晶圆厂才能苟延残喘。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 开启史诗级的反攻。
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(同时多执行绪)技术。ZEN 核心处理器比前一代的挖掘机(Excavator)架构效能提升 52%,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,不只宣告 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 产品并席捲处理器市场。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。
未完待续让 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)的自动驾驶硬体工程副总裁。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事业群总裁 Murthy Renduchintala 这幺说。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。
注:引用自古龙《三少爷的剑》。