事后拂衣去，深藏功與名。

這或許是芯片大神 Jim Keller 職業(yè)生涯的真實寫照了。

從業(yè)經(jīng)歷豐富，跳槽頻繁，但所到之處均留下了不少經(jīng)典之作。

沒錯，你所知道的幾家公司的「翻身」戰(zhàn)役，有不少作品都是出自他之手。

他在 AMD 負責的 K8 架構(gòu)，讓當時的 AMD 咸魚翻身，有了足以匹敵英特爾的能力。

他在蘋果期間帶領(lǐng)團隊開拓蘋果 A 系列處理器的開山之作 A4 和 A5，開啟蘋果輝煌的「造芯」路。

跨界加入特斯拉， Keller 主導(dǎo)下的 FSD 芯片，性能是替換掉的英偉達的 20 倍。毫無疑問，他是特斯拉自動駕駛芯片 FSD 背后的功臣。

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)，可以說他對主流指令集都信手拈來。當然最強的還是 X86 和 ARM，這兩部分是他職業(yè)生涯中的高光時刻。

因而有行業(yè)人士對他毫不吝惜贊美之辭：Keller 在芯片架構(gòu)方面的成就無人能敵。

今年 6 月 11 日，這位傳奇芯片架構(gòu)師從英特爾辭職。此時距離他離開特斯拉，加入英特爾不過兩年時間。

英特爾表示，Keller 離職是「因個人原因」，并感謝他在過去兩年所做的工作，提升了英特爾的產(chǎn)品領(lǐng)導(dǎo)地位。

細數(shù)下來，從英特爾離職，其實已經(jīng)是 Keller 在職場中的第八次離開了。

Jim Keller，這個被稱為「Chip God」的男人，他在芯片架構(gòu)設(shè)計上的顯赫戰(zhàn)績，讓整個行業(yè)對他的離職或是跳槽都十分關(guān)注。

當然，在自動駕駛領(lǐng)域，Keller 最被行業(yè)津津樂道的，還是他 2016 年到 2018 年期間在特斯拉的工作經(jīng)歷。

1.「特斯拉正在制造世界上最好的 AI 芯片！」

今年 5 月 22 日，福布斯雜志刊登了一篇關(guān)于他的報道《英特爾未來何去何從？全靠這位芯片大神決定方向》。

這個標題在現(xiàn)在看來，多少會讓人會心一笑。

在這篇文章中，作者提到了在 Keller 職業(yè)生涯軌跡中，Keller 于 2016 年加入特斯拉的幕后故事。

2015 年，Keller 聽了前同事的提議，開始關(guān)注自動駕駛汽車的計算性能。

彼時，特斯拉 CEO Elon Musk 想要打造自動駕駛汽車，而這個目標要求每輛車都具備強勁的計算性能。

在此之前，Musk 嘗試過 Mobileye 和英偉達的芯片，但兩者都無法讓他滿意。

這背后的原因也值得說道。

當年特斯拉拋棄 Mobileye 的方案，是因為當初用來作自動駕駛的 EyeQ3 方案性能太弱，256 GFLOPS 只能做到 L2 自動駕駛功能。

而 Mobileye 下一代 EyeQ4 方案要到 2018 年才量產(chǎn)，急于推出更強自動駕駛功能的特斯拉無法繼續(xù)等待，所以才轉(zhuǎn)向英偉達。

但是英偉達的 Drive PX2 也讓特斯拉吃了苦頭。

為了達到 L3 甚至 L4 以上的自動駕駛功能，特斯拉需要芯片有一定的性能表現(xiàn)。

但是 Drive PX2 最高端的完整自動駕駛版本功耗高達 250W，算力卻只能達到 20 TFLOPS。

特斯拉要求英偉達為其定制一個特殊版本，將最高端版本的規(guī)模減半，功耗大幅降低到 100W 左右，性能只剩下 10 TFLOPS。

這樣做的目的是降低芯片功耗對電動車電池壽命的影響，避免電動車的行駛里程過低。

特斯拉 Autopilot HW2.5 圖片來源：electrek.co

但這帶來的結(jié)果是，當時特斯拉 Autopilot 的能力勉強只能接近 L3 自動駕駛的程度。

以 Musk 的性格和企業(yè)經(jīng)營理念看，他不可能長期依賴英偉達或者其它第三方供應(yīng)商，他會盡可能地將核心技術(shù)都掌握在自己的手中。

從更深層次的角度看，獨立自研芯片無疑對加速自動駕駛汽車的研制具有重要意義。而且，理論上來講，隨著芯片運算速度的提升，車輛的安全性也將會因此而得以大幅提高。

在一次與 Musk 的會面中，Keller 說服了 Musk，稱自己可以設(shè)計一款專用芯片，使它運行特斯拉自動駕駛軟件的速度達到競爭對手的 10 倍。

2016 年 1 月，Keller 悄然入職特斯拉。

跳槽到特斯拉之后， Keller 從 AMD 帶走了一批架構(gòu)師和高管。

根據(jù) CNBC 在 2017 年 9 月的一則報道，特斯拉當時已有超過 50 人在從事 AI 芯片的開發(fā)。這從中也可以看出，特斯拉早早埋下的自研 AI 芯片的野心。

在 Keller 加入的這兩年，特斯拉對自研芯片秘而不宣。

直到 2017 年 12 月 NIPS 大會期間，Musk 才公開承認特斯拉在打造自己的 AI 芯片，這顆芯片——就是后來廣為人所熟知的 FSD 芯片，其設(shè)計正是出自 Keller 之手。

對于 Keller，Musk 評價頗高，堅信他可以打造出「世界上最好的 AI 定制芯片」。

在特斯拉，Keller 的方法論是「化繁為簡」。

在掌握了特斯拉軟件的運行機制后，他發(fā)現(xiàn)可以砍去或縮減英偉達芯片中與特斯拉軟件無關(guān)的模塊。

2019 年，Keller 設(shè)計的芯片開始用于特斯拉 Model 3 車型。根據(jù)特斯拉的測算標準，新車的計算性能是原來的 20 倍，也是 Keller 之前許諾的兩倍。

如今 Model 3 只要識別到紅燈和停車標志就可以自動停車，也是特斯拉基于此前 Keller 設(shè)計的 FSD 芯片所推出的一項新功能。

據(jù)《福布斯》的描述，Keller 還對特斯拉的生產(chǎn)線非常著迷。

他喜歡在位于加州弗里蒙特的車間里閑逛，觀看汽車的組裝過程。這也讓他有了一個發(fā)現(xiàn)：許多汽車零部件的壽命都能達到 5 或 10 年，但是為軟件提供支持的電子芯片更換頻率更高，可能每過兩三年就得更新一次。

于是，Keller 說服特斯拉重新設(shè)計了連接計算模塊和其他部件的結(jié)構(gòu)，讓芯片板更加容易拆卸更新。

有了新的結(jié)構(gòu)，特斯拉如今才得以承諾凡是購買了自動駕駛功能的車輛，均可免費享受硬件升級服務(wù)。

2.Keller 對自動駕駛芯片的思考

今年 2 月，Jim Keller 做客 MIT 網(wǎng)紅學(xué)者 Lex Fridman 的播客節(jié)目，分享了自己對于摩爾定律、計算機體系結(jié)構(gòu)、人工智能等技術(shù)問題的見解與思考，也介紹了他對自動駕駛技術(shù)、Musk、以及芯片設(shè)計藝術(shù)本身的討論與思考。

Keller 認為，自動駕駛系統(tǒng)的計算機并不需要特別復(fù)雜。

這是因為，本質(zhì)上，對人類來說，駕駛并不是一個特別難的技能，也不需要特別高的智力才能掌握。相比于駕駛技巧，自動駕駛系統(tǒng)的「注意力」更為重要，而這也是人類駕駛員無法與之媲美的。

對于自動駕駛來說，安全性永遠是第一位。

Musk 認為，自動駕駛系統(tǒng)最大的好處是能解放人們的專注力和時間，并得以在駕駛時做別的事情。在訪談中，Keller 表示，達到這個目標的前提，是能夠設(shè)計制造出比人類駕駛員更加安全的系統(tǒng)，并以此作為首要目標。

在他看來，Musk 對自動駕駛的一個主要目標是極大降低自動駕駛芯片和系統(tǒng)的成本，這樣每輛車都能搭載自動駕駛技術(shù)。

當初英偉達完整版 Drive PX2 要價上萬美元，Xavier 則更貴。如果特斯拉要達到更高級別自動駕駛，必須搭配兩套 Xavier 以及周邊傳感器。

對特斯拉而言，這是一個天價成本。在 2017 年，如果按特斯拉出貨量 10 萬輛計算，而且都采用英偉達的 Drive PX2，那么光是要支付給英偉達的成本可能就會高達 10 億美元以上。

而頗具競爭力的 Mobileye EyeQ5 要到 2019 年甚至更晚才有機會面世，這也讓特斯拉打定主意開發(fā)自己的 AI 芯片。

在這次訪談里，他還談到設(shè)計自動駕駛芯片的特殊矛盾。

在設(shè)計自動駕駛芯片時，通常有兩個主要矛盾：

一方面，軟件和算法團隊在不斷更新算法設(shè)計；

另一方面，硬件團隊又必須將某個算法固化到芯片上實現(xiàn)。

這就使得芯片設(shè)計者會擔心，自己的芯片很快就會被淘汰。

通常來說，如果我們把一個出色的 CPU 的性能設(shè)為基準，那么 GPU 可以在消耗同等芯片面積的情況下，提供 5 倍的性能提升，這是由 GPU 有著先天并行性優(yōu)勢。

與之相比，針對這個應(yīng)用特殊設(shè)計的硬件加速器芯片則可以再額外提供 2 到 5 倍的性能提升。

這是因為與 CPU 或 GPU 相比，這些 ASIC 可以根據(jù)具體的應(yīng)用算法進行深度優(yōu)化，比如采用更小的字節(jié)、更高的并行度等。

然后矛盾就來了，在高度優(yōu)化的基礎(chǔ)上，人們還希望這些硬件加速器有著可編程性，以適應(yīng)不斷變化的 AI 算法——這是很難做到的。

人們常說的「領(lǐng)域?qū)Ｓ茫╠omain specific）」芯片，卻又不希望這個芯片過于專用，這本身就是一對矛盾。

因此，如果出現(xiàn)了新的 AI 算法，在很多情況下最好的實現(xiàn)方式還是使用 GPU 等現(xiàn)有的器件。

3.Keller 曾有過創(chuàng)業(yè)的念頭

你肯定還會好奇，Keller 在選擇離開一家公司或加入另一家公司，都有哪些原因或者動機？

針對這一問題，Keller 曾在訪問中表示，在他的職業(yè)生涯過程中，并沒有所謂的計劃，都是一些隨機的工作和有趣的經(jīng)歷。

「我是工程師的工程師。我想把麻煩的問題解決掉，找一些明確的、有趣的問題來解決?！顾f道。

致力于研究有趣的問題，以及留意設(shè)計中的細節(jié)和問題——這是 Keller 的職業(yè)準則。進一步說，這也是他所推崇的理念：芯片設(shè)計者需要匠人精神。

他認為，大多數(shù)工程師就是匠人，他們做的工作也都是匠人的工作，而人類特別擅長這種類型的工作。

在行為學(xué)上，有一種名為「Complex Mastery Behaviour」的說法。意思是，當你做一些機械性且簡單的工作時，你可能不會獲得太多的自我滿足感。

但如果你要做的工作分為很多復(fù)雜的步驟，而且你對此非常在行，那么你在做這樣的工作時就會獲得爆棚的自我滿足感。

在這個過程中，如果你還能學(xué)到新的知識或技能，那么你就會沉迷其中。

在 Keller 看來，設(shè)計和制造芯片正是這樣的工作。

對他而言，蘋果的吸引力在于，他能向世界上最頑強、最成功的 CEO 喬布斯學(xué)習(xí)，二是能徹底投身于新興的智能手機領(lǐng)域。

特斯拉吸引他的地方在于 Musk 想要打造自動駕駛汽車，而這個目標要求每輛車都具備強勁的計算性能。Keller 非常有興趣幫助 Musk 解決這個問題。

英特爾吸引人的地方在于規(guī)模之大，他在英特爾擔任硅高級工程師副總裁，有許多 SoC 團隊和 CPU 團隊來執(zhí)行工作，這對他來說有著很大的發(fā)揮空間。

實際上，據(jù)知情人士透露，在 Keller 離開 AMD 加入特斯拉之前，還有這么一段小插曲。

2015 年，還在 AMD 的 Keller 其實有過創(chuàng)業(yè)的念頭。當時的想法是創(chuàng)立一家 AI 芯片公司。

但中途不知什么原因，這位芯片大神改變了主意，最后加入了特斯拉，成為 Elon Musk 的得力干將。

這就有了后來特斯拉獨立設(shè)計的 AI 芯片的故事。

如果當時 Jim Keller 狠一下心，創(chuàng)立一家 AI 芯片公司，那到今天也極有可能已經(jīng)成長為一家芯片領(lǐng)域的超級獨角獸了。

如今因個人原因離開英特爾，年近六旬的 Keller，下一站會去哪兒呢？

除了創(chuàng)業(yè)外，這里還有兩個猜測：

1.重返蘋果；

2.重返特斯拉；

還有哪些問題是 Keller 有興趣去解決的呢？歡迎留言談?wù)勀愕目捶ā?/p>

參考資料：

1.英特爾未來何去何從？全靠這位芯片大神決定方向

http://www.fortunechina.com/lingdaoli/c/2020-05/22/content_366361.htm

2.當芯片教父遇上伊隆馬斯克：自動駕駛路在何方

https://zhuanlan.zhihu.com/p/143834860

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