AMD将每年的这个时候称为其"Zen的5年 "(5 years of Zen),这表明早在 2016 年,它就开始向媒体展示其新微架构的最初体验,事后看来,这最终拯救了公司。
这些年来,Zen究竟是如何实现的,成果一直被隐藏在人们的视线之外,一些关键人物不时出现:吉姆·凯勒(Jim Keller)、迈克·克拉克(Mike Clark)和苏珊娜·普卢默(Suzanne Plummer)比大多数人更频繁地登上头条新闻。但是当 AMD 开始披露有关设计的细节时,站在幻灯片前面的却是迈克·克拉克(Mike Clark)。为此作为5 years of Zen的一部分,我对迈克·克拉克做了详细的正式采访。
迈克·克拉克是 AMD 的一名企业研究员,他于 1993 年从伊利诺伊州厄巴纳香槟分校毕业后加入该公司。他的角色已经从处理器设计的基础工程师发展到 AMD 几个关键处理器设计的首席架构师,再到 Zen 的首席架构师。在这期间,Mike究竟做了什么,这多少有些神秘,所以这里我也可以对他探究一下。目前,Mike 负责 Zen 及其路线图,无论是针对当今市场上的产品还是几代之后的产品。不幸的是,Mike 暂时不会透露 Zen 7 中的内容,但值得一问。
Ian Cutress:你从1993年大学毕业后就一直在AMD工作,差不多30年了。试图为你在AMD的工作时间找到一些有记录的工作历史是很有趣的--除了你在Zen中的表现,几乎没有什么可以参考的!您能否向我们概述一下您参与过的一些项目,以及您在走向 Zen 的过程中做了哪些工作?
Mike Clark:我刚从伊利诺伊大学毕业,就开始了 K5 的工作。那是我们在 x86 上的第一个基础设计,非常棒。当我大学毕业时,我收到了几个offer,但我选择了AMD,因为它是唯一一个真正让我能从事CPU设计的公司,当时这太疯狂了!这里不仅可以做RTL设计,还可以设计和验证自己的功能模块。也就是可以真正去做物理设计,你有一个与你合作的物理设计师,但你自己运行综合工具。
之后,我做了 Greyhound (K9) 核心,我是K9的首席架构师,它是 K8 的衍生物。然后我们正在做整个Bulldoze的事情,我是Steamroller 版本的首席架构师,但我以不同的角色参与了所有这些工作。然后我成为了 Zen 的首席架构师。
我现在负责整个 Zen 路线图,但在 AMD,首席架构师从高级设计一直到芯片,然后通过与客户互动来发布芯片。你真的知道你的哪些决定是好的,哪些是坏的。当你听到有人把工作放在软件上时,你会感到痛苦,所以你下次要做得更好。你真的和设计在一起很长时间了,我真的相信这样一个事实:你不只是在硅的前端工作,甚至是在执行阶段,然后就继续前进--你必须感受到你设计中的一切痛苦,这样你才能成为一个更好的架构师。
所以现在我负责路线图,然后我们有一个很棒的团队,他们现在是所有 Zen 架构的首席架构师。
IC:那你的正式头衔是什么?
MC:我想说的我应该是核心架构的领导者,或者核心路线图的领导者。
Zen: The Beginning
IC:本季度对AMD来说都是关于Zen和Ryzen的5年,自从2016年8月在Hot Chips的那些新闻活动和首次披露的微架构以来。实际上,你们的Zen之旅是什么时候开始的--谁是“大人物”,你是一开始就担任首席架构师吗?
那是一段艰难的时期。我的意思是,我们遇到的最困难的问题之一是让团队团结在一起。确实有很多人离开了,这是一个非常激进的计划。从我们所处的位置来看,我们花了很多时间试图说服人们我们会成功。即使取得了成功,我们仍然知道如果竞争继续按照他们的轨道进行,当第一个出现时,他们可能仍然领先于我们。这就是我们需要做的事情才能在那里打下坚实的基础,然后推出 Zen 2 和 Zen 3,真正让我们走上一条可以成为行业领导者的轨道。
IC:在我最近对Jim Keller(吉姆-凯勒)的采访中,Jim提到了上午8点关于芯片设计的大型会议--有很多不同意见,但他提到你是其中一个有坚定信念的人,相信你能成功。被召集到那次会议上,讨论这些想法,并回顾 Zen 的成功是什么感觉?
MC:我绝对同意 Jim 的意见,即制作 Zen 需要很多人。但是,是的,我认为我是Zen之父——我的意思是,在我给它命名的意义上。2012 年的第一天我就在那里,我一直都在那里。我知道这一切的好与坏,就像父母了解自己的孩子一样——你知道他们擅长什么,不擅长什么,我已经感受到我们所有不好的部分的痛苦,而且我已经看到了我们所有善良的喜悦。但就像你认识的孩子一样,你拥有它,就像你拥有芯片一样,你最后不得不让它在这个世界上出现。你再也无法控制它了。我已经坚持了这么久,从第一次披露到现在已经五年了,我投入了感情。正因为如此,你知道,其他人可以来来去去,继续前进,但我从头到尾都与Zen在一起。所以在这方面我确实认为自己是一个父亲。但是,就像我说的,它需要一个了不起的团队来实现它--我没有自己一个人实现它,就像抚养孩子也不是一个人,它需要更多的人。
IC:最近AMD CMO John Taylor提到,Zen和Ryzen命名的背后有一个有趣的故事。这个故事是什么?
MC:所以对于 Bulldozer 架构,我想这些年来我已经了解到构建 x86 内核就是在架构中找到频率、IPC、功率和面积之间的正确平衡。我们没有使用 Bulldozer,所以我觉得我们的新项目需要一个名称来说明我们的真正目标是什么,即拥有一个平衡的架构。Zen “禅”这个名字对我来说对我们正在做的事情很有意义。
IC:最初 Zen 以 4 核 CCX 开始,现在 Zen 3 的基础是 8 核复合体。复合体在当前形式下的规模是否有限制,例如环形总线,以及随着复合体的增长,哪些事情必须改变?
MC:我们为所有不同的市场构建了一个非常模块化的核心缓存层次结构,从高端服务器一直到低端笔记本电脑。因此,这些环境需要更多或更少的内核,并尝试以尽可能少的设计有效地满足它们也是另一个有趣的架构目标。您可能会认为一次只能专注于一个设计,这样我们就有了 X 或 Y 的核心路线图,并且可以有多个,但事实并非如此。我们必须弄清楚如何在所有这些市场中利用这些设计。一些市场(如高端服务器)对更多内核的需求变得疯狂,而其他市场并没有以相同的速度增加内核消耗。我们确实看到核心数量在增长,我们将继续增加核心复合体中在 L3 下共享的核心数量。正如你所指出的,通过它进行通信既有延迟问题,也有一致性问题,但尽管这就是架构,这就是我们所签署的。这就是我们活着的目的——解决这些问题。所以我只想说,团队已经在研究如何发展到远远超出我们今天的复杂程度,以及如何在未来实现这一目标。
IC:你认为对Xilinx的收购会成为锐龙未来的一部分吗?
MC:哦,当然。我真的无法评论任何特别的事情。我们销售 SoC,但显然我们将大量 IP 集成到其中。如果您查看他们的 IP 和我们的 IP,您可能会在那里看到一些您将来可能会看到的自然协同作用。我期待着让这些人加入并与他们一起前进。这是一支很棒的球队。
IC:IPC 一直是高性能处理器设计的黄金目标,更小的工艺节点的好处之一是更多的晶体管、更大的缓冲区、更多的执行端口。您如何处理如何使内核“更智能”,而不仅仅是“更大”,现代 x86 设计中的哪些关键元素是限制因素?