Chez AMD, où il a travaillé à deux reprises, Jim Keller a notamment supervisé les travaux sur l'ancienne microarchitecture K8 et ceux sur la microarchitecture Zen qui sera exploitée dès l’année prochaine. Chez Apple, il a participé à la conception des puces A4 et A5 qui ont animé les smartphones iPhone 4 et iPhone 4S. Il a aussi travaillé sur l’architecture MIPS chez SiByte, société qui fut rachetée par Broadcom et où il restera malgré tout.