Jim Keller離職背后 折射出英特爾哪些潛在疑問

這兩天很多人在吃某公司高層內(nèi)斗的瓜不亦樂乎之余，紛紛表示RISCV似乎是最大的受益者，筆者認(rèn)為相比于前途難料的RISCV陣營(yíng)，英特爾倒是應(yīng)該為此竊喜。畢竟作為最希望進(jìn)軍服務(wù)器處理器市場(chǎng)的中國(guó)用戶陣營(yíng)，如果真的缺乏足夠生態(tài)支持，對(duì)英特爾核心業(yè)務(wù)的威脅會(huì)降低很多。當(dāng)然值得英特爾開心的事情并不僅僅是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的內(nèi)耗，還有英特爾一季度營(yíng)收逼近200億美元，全年銷售額破800大有希望。

不過就在今天忽然傳出傳奇設(shè)計(jì)師Jim Keller的離職，讓很多人開始琢磨到底英特爾背后又有哪些不為人知的問題所在呢？

芯片設(shè)計(jì)的傳奇大神

半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)是低調(diào)大神盛行的行業(yè)，除了那些創(chuàng)立了自己架構(gòu)或者定律的旗幟性人物外，諸多業(yè)內(nèi)大神并不喜歡出名而業(yè)界似乎也很少愿意去造神。不過隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的深入，芯片設(shè)計(jì)也需要傳奇大神來讓諸多粉絲膜拜，而今天我們故事的主角Jim Keller算得上諸多粉絲眼中當(dāng)之無(wú)愧的芯片設(shè)計(jì)大神。

Jim Keller的職業(yè)生涯歷程

上圖是一張Semiwiki網(wǎng)站總結(jié)了Jim Keller的職業(yè)生涯，匯總了他20多年來的一些職業(yè)履歷，也許這看不出他的傳奇性，還是文字更容易表達(dá)，1998年之前，Jim Keller在Digital公司參與了Alpha 21164及Alpha 21264的開發(fā)，這是世界上最快的處理器。1998年進(jìn)入AMD公司，參與并領(lǐng)導(dǎo)了K7、K8架構(gòu)的研發(fā)；后Jim Keller在Sibyte公司參與了MIPS架構(gòu)處理器的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了1Gbit/s的網(wǎng)絡(luò)接口。Sibyte被博通收購(gòu)之后，Jim Keller也進(jìn)入了博通公司，后來離職后又參與創(chuàng)立PA Semi創(chuàng)立，最終被蘋果收購(gòu)，參與了蘋果A4、A5處理器的研發(fā)，這也是蘋果A系處理器的起點(diǎn)。2012年，Jim Keller重新回到了AMD公司，開始參與Zen架構(gòu)處理器研發(fā)，一直持續(xù)到2016年。2016年Jim Keller離開了AMD之后被特斯拉招募，幫助開發(fā)特斯拉自己的車載計(jì)算平臺(tái)，就是那個(gè)被馬斯克稱為世界最強(qiáng)、遠(yuǎn)勝GPU的AI芯片。2018年加入英特爾，Jim Keller成為負(fù)責(zé)硅工程部門(Silicon Engineering Group)的公司高級(jí)副總裁。Jim Keller從業(yè)20多年來，先后參與了Alpha、MIPS、X86、AI及ARM等不同指令集的芯片研發(fā)，可以說把主流指令集都摸了一遍了。

Jim Keller有多紅？作為引領(lǐng)半導(dǎo)體發(fā)展數(shù)十年，貢獻(xiàn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)突破無(wú)數(shù)的英特爾都愿意配合網(wǎng)絡(luò)上對(duì)Jim Keller的推崇，更是將未來架構(gòu)開發(fā)這樣的重任委托給新加盟者，對(duì)英特爾來說，芯片設(shè)計(jì)方面可是很少推崇外來和尚會(huì)念經(jīng)這一理念的。因此，僅僅兩年時(shí)間就再次因個(gè)人原因離職，讓很多人不得不猜測(cè)英特爾到底有哪些問題，使得這樣一位大神級(jí)設(shè)計(jì)傳奇都不得不離去呢？

顛覆自己設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)

對(duì)Jim Keller來說，加入英特爾最大的任務(wù)很簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)一款新的架構(gòu)來超越自己一手打造的Zen架構(gòu)。作為昔日一直陪跑的AMD，就是靠著Zen架構(gòu)的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)開始在性能方面逆襲英特爾，加上英特爾在制程工藝方面研發(fā)不順，以至于在最新的桌面處理器性能天梯圖上AMD形成了壓制性優(yōu)勢(shì)，讓很多粉絲感慨，昔日的牙膏廠是不是真的擠不動(dòng)了。

2020年5月處理器天梯頂端部分

因此，2018年留給Jim Keller的是個(gè)非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，這也是很多粉絲認(rèn)為只有他才能完成的挑戰(zhàn)。雖然可能在英特爾他面對(duì)和領(lǐng)導(dǎo)的是一個(gè)前所未有的龐大技術(shù)隊(duì)伍，但同樣尷尬的是，他這次似乎無(wú)法真正站在完全顛覆的角度去設(shè)計(jì)全新的架構(gòu)。翻閱Jim Keller幾次封神之作，K8系列幾乎是完全不需要考慮之前架構(gòu)的設(shè)計(jì)，蘋果開發(fā)自己的A4和A5之前都是借用三星的各種專利定制的芯片，等于給Jim Keller一個(gè)幾乎從零開始的舞臺(tái)。而AMD的Zen同樣是一個(gè)不需要也沒法考慮太多過去的開發(fā)項(xiàng)目。至于在特斯拉，馬斯克提出的任務(wù)技術(shù)要做一顆前所未有的大芯片。但是在英特爾……

其實(shí)，很早以前就有人對(duì)筆者說過，英特爾的強(qiáng)大從來不是只依靠芯片設(shè)計(jì)能力，更多是依靠強(qiáng)大的工藝實(shí)力和卓越的生態(tài)鏈構(gòu)建及掌控能力，當(dāng)然還有杰出的市場(chǎng)營(yíng)銷策略。這就意味著對(duì)很多芯片來說最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)反倒是英特爾產(chǎn)品設(shè)計(jì)中一個(gè)主要環(huán)節(jié)。而另一個(gè)問題則是，為英特爾設(shè)計(jì)全新架構(gòu)所需要考慮的不僅僅是芯片設(shè)計(jì)層面問題，還有龐大的軟件生態(tài)如何去適應(yīng)以及前后兼容。加上英特爾現(xiàn)在突出了端到端的解決方案策略，那么同一代架構(gòu)可能需要滿足上到最頂級(jí)服務(wù)器處理需求，下到移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需求，這種龐大的需求對(duì)任何設(shè)計(jì)師來說都是極為苛刻的挑戰(zhàn)。

牛頓說他是站在巨人肩膀上成功的，對(duì)當(dāng)代的諸多傳奇而言，無(wú)不是基于前人的成果進(jìn)一步創(chuàng)新。但對(duì)現(xiàn)在這個(gè)時(shí)間為英特爾開創(chuàng)全新架構(gòu)的設(shè)計(jì)師來說，巨人的肩膀有時(shí)候是座可能無(wú)法征服的山峰，你要在巨人肩膀上創(chuàng)新，先要能站到巨人的肩膀。即使傳奇如Jim Keller，需要在如此復(fù)雜的產(chǎn)品環(huán)境下施展自己的魔力，創(chuàng)造劃時(shí)代的架構(gòu)，這種挑戰(zhàn)是前所未有的。

當(dāng)AI開啟了處理器設(shè)計(jì)重回ASIC的大潮，最早開始挑戰(zhàn)ASIC的CPU，可能會(huì)是最后一個(gè)依然站在AI ASIC對(duì)面的高性能處理器，這是Jim Keller在技術(shù)方面另一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。而按英特爾兩年間的tik-tok節(jié)奏，Jim Keller離職前發(fā)布的新的 Lakefield 混合處理器并不會(huì)有太多他的理念融入，其中他參與設(shè)計(jì)的低功耗Tremont處理器可能更多的會(huì)借助他對(duì)低功耗方面的經(jīng)驗(yàn)。

因此，從某種角度上，Jim Keller離職不僅意味著英特爾全新劃時(shí)代架構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)劃受阻，而且對(duì)Jim Keller個(gè)人來說，也是對(duì)超越自己之前設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)的失敗，可能這是讓這位大神級(jí)設(shè)計(jì)師沮喪的主要原因吧。或者也許對(duì)Jim Keller來說，從頭開始做全新設(shè)計(jì)是更能發(fā)揮其特長(zhǎng)的舞臺(tái)。

英特爾光鮮背后的隱憂

一個(gè)問題留給大家思考，Jim Keller主持開發(fā)的Zen架構(gòu)體現(xiàn)出的強(qiáng)悍性能，究竟是架構(gòu)成就更多還是工藝成就更多，還是個(gè)無(wú)法厘清的問題。在AMD沒有選擇牽手臺(tái)積電最先進(jìn)工藝之前，AMD在桌面處理器的性能天梯上從沒有過這么大的優(yōu)勢(shì)，在上面那張?zhí)焯輬D上沒有體現(xiàn)出來的是，英特爾的產(chǎn)品是14nm++工藝，而AMD則是上到了7nm。依靠超微縮技術(shù)英特爾密度上幾乎等同于TSMC的10nm，但是兩代工藝領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)加成還是無(wú)法撼動(dòng)的。

對(duì)英特爾來說，雖然自己的營(yíng)收在這個(gè)季度再創(chuàng)新高，但昔日的小跟班似乎重新煥發(fā)了2005年雙核時(shí)代的活力，Zen系列架構(gòu)加上TSMC的先進(jìn)工藝，不僅從性能上完成了超越，從市場(chǎng)份額方面，在英特爾最看重的服務(wù)器市場(chǎng)，短短兩年內(nèi)，AMD服務(wù)器市場(chǎng)份額從1%猛增到8%。得益于第二代Epyc Rome處理器的強(qiáng)勢(shì)出現(xiàn)，AMD在2019年的服務(wù)器份額幾乎翻了一番，從5%增至8%，并有望在接下來的幾個(gè)月內(nèi)繼續(xù)增長(zhǎng)。如果說PC市場(chǎng)現(xiàn)狀是幾乎停滯不前，那么服務(wù)器市場(chǎng)作為英特爾最關(guān)鍵的現(xiàn)金大戶，日防夜防家賊難防，堵死了IBM的反撲，鎮(zhèn)壓了ARM陣營(yíng)的蠢蠢欲動(dòng)，本希望AMD跟自己一起壯大X86的服務(wù)器生態(tài)，但沒想到自己可能被AMD來一波強(qiáng)勢(shì)偷家。這次Jim Keller的離職，革命性架構(gòu)短期內(nèi)無(wú)法問世，這會(huì)讓那些寄望Jim Keller帶來全新架構(gòu)幫英特爾打個(gè)翻身仗的客戶們?nèi)绾尉駬瘢?/span>

AMD服務(wù)器端市場(chǎng)份額變化圖

第二個(gè)問題其實(shí)已經(jīng)是明面上的麻煩了，那就是工藝問題，10nm遲遲沒有大規(guī)模量產(chǎn)，而競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手靠著代工廠已經(jīng)準(zhǔn)備布局5nm了。雖然據(jù)說Jim Keller參與了10nm的研發(fā)，但他不是工藝達(dá)人，很難指望他帶來實(shí)質(zhì)上的提升，更多的還是要靠現(xiàn)有團(tuán)隊(duì)的成果。不管如何，這兩年里，英特爾先是在工藝方面推出了超微縮技術(shù)，將密度進(jìn)一步提升，在封裝方面采用更多3D封裝繼續(xù)加大密度，但兩代工藝的差距對(duì)于一直在工藝上領(lǐng)先AMD起碼一代的英特爾來說，暴露出來的設(shè)計(jì)和性能問題已經(jīng)無(wú)法回避了，如果2021年自己的7nm無(wú)法順利量產(chǎn)，那么留給AMD的成長(zhǎng)空間就更大了。畢竟相比于ARM系要自己搭建服務(wù)器生態(tài)，AMD的替代難度要小得多。

第三個(gè)問題是尷尬的應(yīng)對(duì)策略。英特爾對(duì)AMD究竟是什么態(tài)度，這是過去十年里最奇妙的話題，在AMD最艱難的時(shí)刻，靠著英特爾的援助挺過難關(guān)，即使AMD開始蠶食英特爾的市場(chǎng)，英特爾似乎也很難重拳出擊像15年前一樣錘散AMD，因?yàn)楝F(xiàn)在X86生態(tài)面對(duì)的ARM甚至未來可能的RISCV生態(tài)挑戰(zhàn)越來越嚴(yán)峻，如果沒有AMD攜手共建，就算自己拿下AMD的市場(chǎng)份額，x86生態(tài)的垮掉恐怕讓英特爾失去的遠(yuǎn)比得到的多。

當(dāng)然上面幾個(gè)問題中，英特爾并非只有內(nèi)憂外患，畢竟一季度暴漲的業(yè)績(jī)帶來足夠的利潤(rùn)支持研發(fā)，而軟件和生態(tài)的價(jià)值不僅讓英特爾收入大漲，凈利潤(rùn)率更是高達(dá)30%以上。更重要的是，英特爾本就龐大的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)并不是沒有能力對(duì)現(xiàn)有架構(gòu)進(jìn)行更好的升級(jí)，只是可能達(dá)不到很多人對(duì)Jim Keller那種革命性架構(gòu)設(shè)計(jì)的期望罷了。

在工藝方面，英特爾并非因?yàn)樽陨碓驈念I(lǐng)先到落后，而是據(jù)說因?yàn)閲L試在后端工藝用鈷和釕(Ru)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的銅，始終無(wú)法解決部分問題而導(dǎo)致工藝遲遲沒有突破，而臺(tái)積電和三星選擇的銅合金似乎穩(wěn)妥但未來可能會(huì)遇到如多年前gate first和gate last之爭(zhēng)一樣。畢竟過去的經(jīng)驗(yàn)讓很多人相信英特爾選擇的工藝材料之路是正確的，那么如果這次依然是正確的，未來英特爾依然有工藝實(shí)現(xiàn)反超的極大可能。

另一個(gè)方面，當(dāng)軟件和生態(tài)的價(jià)值與選擇重要性與硬件性能逐漸持平，英特爾在這方面多年砸重金投入培育的優(yōu)勢(shì)會(huì)日益明顯，即使是AMD在處理器性能上理論上更強(qiáng)，但在實(shí)際應(yīng)用表現(xiàn)上似乎體現(xiàn)不出理論上那么強(qiáng)大的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，原因嗎？英特爾的軟件優(yōu)化和系統(tǒng)優(yōu)化要好得多。軟件和生態(tài)的突出優(yōu)勢(shì)，這也是英特爾收入節(jié)節(jié)攀升最重要的原因，更可怕的是英特爾有創(chuàng)造新市場(chǎng)需求的能力，無(wú)論是AI計(jì)算架構(gòu)還是FPGA架構(gòu)，都是應(yīng)對(duì)未來AI時(shí)代最重要的武器，而這些放眼全球只有英特爾是全部都有的。從某種角度講，在應(yīng)用方面，AMD能夠做好跟隨英特爾創(chuàng)新的角度就已經(jīng)可以活得很好了。

說了這么多，英特爾的敵人不是AMD，但AMD這些年在Lisa Su的治理下似乎重現(xiàn)當(dāng)年雙核初年那種對(duì)英特爾咄咄逼人的攻擊性?，F(xiàn)在Intel和NVIDIA兩家似乎都樂見AMD的日漸強(qiáng)大，這種和諧的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系似乎才是半導(dǎo)體圈最值得玩味的話題。

北京時(shí)間2020年6月12日 22：40分部分股價(jià)表

最后的最后，Jim Keller離職消息傳出之后，股市的反應(yīng)是最直接和真實(shí)的，在開盤科技和半導(dǎo)體股票幾乎全體一路大漲格局下，英特爾那一抹紅色似乎顯得格外顯著……