谈谈那些顶级芯片设计师

在半导体业内，戈登·摩尔一定是历史上最重要的芯片工程师之一，他提出的摩尔定律——集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月到24个月便会增加一倍，一直都被奉为半导体发展的经典法则。

这些年中，半导体产业也始终按照摩尔的预测不断发展，然而摩尔定律发展飞速，需要的不仅仅是诸如戈登·摩尔之类的奠基人，还有无数优秀的芯片设计工程师对技术进步的不断追求。

01、传说级芯片设计师Jim Keller

在芯片届，有一个可以说是无人不知、无人不晓——Jim Keller。其传奇的经历和辉煌的业绩成为各大公司求贤若渴的对象。他的学历仅仅是本科，但是在过去的20年来，他凭借一己之力搅动着硅谷的风云。

Jim Keller的职业生涯开始于DEC。上世纪6、70年代，DEC是世界上最成功的电脑厂商之一，在当时DEC使用RISC设计的Alpha21264微处理器是世界上速度最快的处理器，初出茅庐的Jim Keller深度参与了Alpha系列的研发。

Keller向来是一个独具个性的人。当他是一个芯片研发新人在DEC接受培训时，有人进来问了Jim Keller一个关于层次设计问题，Jim Keller觉得这个人说的一半有道理，另一半则非常愚蠢，然后Jim Keller就和这个人开始争论，一个小时后，谁也没有说服谁，直到这个人走了，旁边的人才告诉Jim Keller，那个人是戈登·贝尔，DEC的首席技术官。

1998年开始，Jim Keller加入AMD，参与设计了AthlonK7处理器，并且很快成为了K8的主架构师，这两代处理器击败了英特尔的64位安腾（Itanium），使得AMD第一次在利润丰厚的服务器芯片领域站稳了脚跟。

当众人都以为Jim Keller将在AMD大展宏图的时候，他却毫无征兆地跳槽去了芯片初创公司Sibyte，负责MIPS芯片的研发。一年后，Sibyte被芯片巨头厂商博通收购，Jim Keller一跃成为了博通的首席架构师。但Keller也并没有始终待在博通公司。

2004年Jim Keller跳槽去一家初创公司——PA-Semi，巧的是这家公司在4年后被苹果收购，Jim Keller顺理成章的成为了苹果的芯片设计师。在苹果的四年，Jim Keller带领团队开发出了苹果A系列处理器的开山之作A4，以及第二代A5（对应iPhone4和iPhone4S），开启苹果的辉煌造芯之路，这也成就了乔布斯自研芯片的战略。

在帮助苹果在芯片领域开启辉煌后，Keller再次回到了老东家AMD的怀抱。他成为了AMD的副总裁兼首席核心架构师，带领开发新的微架构，代号“Zen”，当时AMD遭遇了重大危机，他采取务实的作法，向竞争对手的设计看齐，放弃自Bulldozer开始的架构，成为了AMD“再次翻身”的关键人物。

在两次拯救AMD后，Keller功成身退，事了拂衣去然后加入了特斯拉。在特斯拉的日子里，Keller为公司的电动汽车开发自动驾驶工程技术，负责Autopilot和领导低压硬件部门。他在特斯拉研发了FSD自动驾驶芯片，该芯片性能是替换掉的英伟达方案的20多倍。

那时候特斯拉自研AI芯片还未发布，但马斯克早已公开吹过好几次：“Jim Keller正在研发的专门的AI芯片，将会是最好的AI硬件。”

后来，Keller被英特尔挖走，在英特尔担任硅工程集团高级副总裁，团队有1万人。谁曾想，英特尔之旅似乎并不顺利。所以在2020年6月，Keller宣布辞职，1年内以顾问形式交接，2021年就开启新生活。

据了解，Keller在英特尔的工作目标是简化大量硅片产品的开发流程，并构建战略平台为未来产品的发展铺平道路。在宣布辞职之前，Keller提出了3D堆叠芯片等创新方法。

天才总是有不同的性格，Jim Keller总是喜欢不断的挑战，毕竟用他自己的话的说就是希望能够尽量尝试不同的领域。Jim Keller曾在一次采访说到：“特斯拉和英特尔是另一种旋风，所以你可以说我跳进去又跳出来，确实玩得很开心。”

Jim Keller的故事仍旧继续，现在从英特尔离职半年后Jim Keller成为加拿大多伦多AI芯片初创公司Tenstorrent的CTO，下一个目标是研发AI芯片。

02、各大公司的首席芯片架构师

AMD Zen首席架构师Mike Clark

作为为AMD再次翻身的关键——Zen架构，其为AMD带来了全新的设计及工艺，IPC性能大涨52%，超过了原定的40%提升。可以说，Zen架构的功劳是无与伦比的，因此世人也都在争议谁是Zen之父。

很多人将Jim Keller称为“Zen之父”，但在媒体正面询问时，Jim表示：“我充其量是一个疯狂的叔叔”。

实际上，严格意义上AMD Zen的首席架构师Mike Clark才是真正的Zen架构之父。Mike大学毕业后就加入了AMD，已经快30年，他如今已经是AMD最高技术荣誉企业院士头衔的享有者。

一次媒体采访中，谈及Zen，Mike说，他认可Jim Keller的说法，Zen架构的背后有太多太多人的付出。但如果非要评出一个所谓架构之父，自己也许最适合，因为从2012年Zen架构立项第一天，他这10年来的时光都在与它朝夕相处。

Mike的故事似乎是一个十年磨一剑的故事。1993年，Mike从美国伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校毕业，大学毕业时Mike收到了很多offer，但最后他选择加入AMD。Mike认为，AMD是为一个真正能够让他从事CPU设计的企业。

初入AMD，Mike就开始了K5的工作，这是他们在x86上的第一个基础设计，Mike同时还复制TLB，但他对x86 TLB一无所知，不得不去了解并逆向工程x86 TLB是如何工作的，这其中经历了很多波折。

到了K6，Mike负责将NexGen整合；再到K7，他成为了K7的主要微码设计人员；当开始Greyhound(K9)核心时，Mike成为了是K9的首席架构师，现在Mike是整个Zen核心架构分领导者，负责Zen的整个路线图。

在Ryzen的研发中，也遇到了很多问题。2006年AMD宣布以56亿美元收购GPU公司ATI，尽管这一决定让AMD成为当时第一家同时拥有高性能CPU和GPU的厂商，但也让AMD陷入经济困境。

被收购后，ATI的GPU市占开始下降。而英特尔在2006年提出Tick-Tock战略，即在接下来的发展中，保持2年1次的制程更新。当英特尔推出基于这个战略的第一款产品Core2系列处理器时，就凭借其全新核心架构性能追平甚至反超Athlon K8。

虽然在Athlon K8被追平之后，AMD陆续推出Phemon系列处理器，从K10架构再到推土机（Bulldozer）架构，但AMD的这些产品大多只能凭借性价比和更多的核心来吸引消费者，无一例外都被英特尔击败。

当时AMD陷入了财务困境，CPU开发资金被冻结并且与其他业务隔离开。那是一段艰难的时期，芯片市场每年都需要一款产品，而AMD必须做到更新。Mike坦言，最大的问题之一是让团队团结在一起，很多人选择离开AMD，而Mike需要花费很多时间说服大家：AMD会成功。

Zen是Mike命名的，从2012年的第一天开始，他就在那里，感受着Zen诞生中的痛苦与惊喜。有人来来去去，但他从头到尾都与Zen在一起。

苹果M1首席芯片设计师Jeff Wilcox

2020年11月，苹果发布了首款专为Mac打造的芯片M1；后来，苹果又接连推出了M1 Pro和M1 Max，首次将片上系统（SoC）架构引入Pro系统，在内存带宽、功效、容量等方面实现新的突破。

在这一系列过程中，Mac系统架构团队负责人Jeff Wilcox功不可没。2010年10月至2013年11月，Wilcox在英特尔担任首席工程师，负责凌动处理器芯片组计划的电源管理架构。之后，加入了苹果，开始了长达八年的苹果职业生涯。

作为Mac系统架构总监，Wilcox负责监督苹果向自有芯片的过渡，包括该公司的M1芯片。他在苹果全权负责Mac系统的所有架构设计、信号完整性和电源完整性。从M1芯片开始，他带领Mac团队实现了向苹果自研芯片的过渡，并开发了T2协同处理器的SoC和系统架构。

不过，在2022年1月，Wilcox在社交媒体上发布消息说：“在令人惊叹的八年之后，我决定离开苹果并寻求另一个机会。这是一次令人难以置信的旅程，我为我在那里取得的所有成就感到无比自豪，最终实现了Apple Silicon向M1、M1 Pro和M1 Max SoC和系统的过渡。我会非常想念我所有的苹果公司同事和朋友，但我期待着下一个旅程。”目前，Wilcox已经在英特尔就职，担任英特尔院士和设计工程组CTO，将专注于客户端SoC架构设计。

英特尔首席工程师Murthy Renduchintala

无论是在英特尔还是在AMD，首席架构设计师必须基本上是负责硬件架构的管理设计和优化，能够拿到“首席架构师”的称谓，必须在半导体圈内能够服众。

然而，并非所有首席架构师都能够带领芯片企业大展鸿图，规划芯片路线图并非易事。2020年，英特尔宣布其首席工程官Murthy Renduchintala将离职，其背后似乎与英特尔计划路线图的延迟不无关系。

Renduchintala博士于2015年离任高通副总裁和高通CDMA技术（QTC）联席总裁加入英特尔，最初负责英特尔新业务部门“技术、系统架构和客户部门（TSCG）”。

2016年，他向英特尔公司其他高层领导发送了一份备忘录，制定了解决“竞争力差距”的紧急计划，他本人随后也被升任到首席工程官的职位。

Renduchintala一度被认为是可以接管Brian Krzanich，担任英特尔首席执行官的候选人之一。仅仅刚刚入职，其入职奖金就高达1000万美元、薪酬就超过2500万美元。到2019年，Renduchintala已经是英特尔公司内部薪酬最高的高管之一，其年度总薪酬约为2688万美元。

从设计、工程到制造，他是英特尔几乎所有硬件的负责人。英特尔在谈到Renduchintala时，也表示Renduchintala的团队汇集了英特尔所有主要技术、工程和制造职能，这些职能包括半导体工艺技术、制造和操作、系统和产品体系结构、IP开发、设计和片上系统工程、软件和安全以及管理英特尔实验室。

当时加入英特尔，Renduchintala的任务是帮助英特尔开拓PC时代中央处理器以外更大的市场。不过很快，英特尔将该业务以10亿美元的价格出售给了苹果。

彼时，英特尔10nm制程工艺的基本指标甚至强于台积电7nm工艺，但英特尔认为10nm并非最好的节点。为弥补10nm芯片的延期，英特尔决心在7nm上呕心沥血，以保证准时交付。

但是Murthy Renduchintala在带领团队研发10nm和7nm处理器架构的工作上出现严重失误，导致英特尔的7nm工艺研发进度比原计划延迟了约6个月，产品上市时间更是要延迟约一年的时间。

由此带来的结果是，英特尔首席工程官Murthy Renduchintala在宣布延期后不久也宣布离职。

编辑：黄飞