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只手改写 AMD 与 Intel 争霸史的男人,处理器游侠 Jim Keller


2020-06-23


只手改写 AMD 与 Intel 争霸史的男人,处理器游侠 Jim Keller

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。只手改写 AMD 与 Intel 争霸史的男人,处理器游侠 Jim Keller

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。只手改写 AMD 与 Intel 争霸史的男人,处理器游侠 Jim Keller

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。只手改写 AMD 与 Intel 争霸史的男人,处理器游侠 Jim Keller

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。

只手改写 AMD 与 Intel 争霸史的男人,处理器游侠 Jim Keller

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。只手改写 AMD 与 Intel 争霸史的男人,处理器游侠 Jim Keller

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 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。只手改写 AMD 与 Intel 争霸史的男人,处理器游侠 Jim Keller

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。只手改写 AMD 与 Intel 争霸史的男人,处理器游侠 Jim Keller

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》。



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