英偉達正在開發(fā)基于Arm的PC芯片，挑戰(zhàn)英特爾

據(jù)路透報道，英偉達正在開發(fā)基于 Arm 架構(gòu)、適用于微軟 Windows 系統(tǒng)的個人電腦（PC）CPU，最快 2025 年發(fā)布。

兩位消息人士透露，AMD 也計劃使用 Arm 技術(shù)設(shè)計 PC 芯片。

本周一，美股尾盤受此利多消息推動，英偉達收盤大漲 3.84%，至每股 429.75 美元，Arm 上漲 4.89%，至每股 50.21 美元，英偉達主要競爭對手英特爾跳水收跌 3.06%，至每股 33.85 美元。

最新報道指出，英偉達和 AMD 最早可能在 2025 年銷售 PC 芯片，英偉達和 AMD 將加入高通行列，高通自 2016 年以來一直在為筆記本電腦設(shè)計基于 Arm 的芯片。

英偉達、AMD 和高通的舉措可能撼動英特爾長期主導(dǎo)的個人電腦行業(yè)，目前，該行業(yè)正面臨著來自蘋果越來越大的壓力，蘋果的定制芯片為 Mac 電腦提供了更長的電池壽命和更快的性能。

微軟自 2016 年首次公開公布其 Windows on Arm（WOA）的戰(zhàn)略以來，微軟全力往 Arm 方向前進。

Counterpoint Research 先前發(fā)布預(yù)測指出，基于 Arm 架構(gòu)的 PC 芯片將在 2027 年底拿下約 25% 的市占大餅，而做為 PC 市場最大廠商，面對 Arm 解決方案的競爭，英特爾將蒙受最大損失，在 5 年內(nèi)失去近 10% 的市占率。但英特爾仍將主導(dǎo) PC 市場，占據(jù)超過 60% 的份額。

微軟想靠英偉達強化 Windows 筆電能力

英偉達進軍這一新領(lǐng)域，是微軟協(xié)助芯片公司為 Windows 個人電腦設(shè)計基于 Arm 技術(shù)處理器的移動一環(huán)。微軟的目標是與蘋果公司競爭，因為自從蘋果推出為 Mac 電腦自行設(shè)計、基于 Arm 架構(gòu)的芯片以來，市占率在 3 年內(nèi)幾乎增加一倍。

一位知情人士透露，微軟高層主管（包含 Windows 和設(shè)備業(yè)務(wù)副總裁達烏魯里在內(nèi)）24 日將出席一場活動，高通計劃在活動上公布一款旗艦芯片的更多細節(jié)，而這款芯片是由蘋果前工程師團隊所設(shè)計。

英偉達發(fā)言人 Ken Brown、AMD 發(fā)言人 Brandi Marina、Arm 發(fā)言人 Kristen Ray 和微軟發(fā)言人 Pete Wootton 都拒絕發(fā)表評論。

目前，英特爾長期主導(dǎo) PC 市場，但面臨來自蘋果與日俱增的壓力。蘋果的自研芯片讓 Mac 電腦的電池續(xù)航力更長、運作速度更快，可以與使用更多電力的芯片匹敵。一位消息人士說，微軟的高管已經(jīng)觀察到蘋果基于 Arm 技術(shù)的芯片在 AI 處理等方面的高效，并希望獲得類似的表現(xiàn)。

在 2016 年，微軟請高通展開行動，要把 Windows 操作系統(tǒng)遷移到 Arm 基礎(chǔ)處理器架構(gòu)，此前，Arm 的架構(gòu)長期以來一直驅(qū)動智能手機。兩位知情人士透露，微軟當時授予高通獨家協(xié)議，讓高通開發(fā)能與 Windows 兼容的芯片，期限到 2024 年。

消息人士說，一旦這項獨家協(xié)議到期，微軟就會鼓勵其他業(yè)者進入這塊市場。

財務(wù)和策略顧問公司 D2D Advisory 首席執(zhí)行官 Jay Goldberg 表示，微軟從 1990 年代的經(jīng)驗學到，他們不想再次依賴英特爾，他們不想依賴單一供應(yīng)商，「如果 Arm 真的在 PC（芯片）領(lǐng)域起飛，他們不會永遠讓高通成為唯一供應(yīng)商」。

AI 功能將成為 CPU 新亮點

微軟一直鼓勵芯片廠商把先進的 AI 功能結(jié)合到他們所設(shè)計的 CPU 中。微軟認為自家的 Copilot 這類由 AI 強化的軟件，將成為使用 Windows 操作系統(tǒng)時愈來愈重要的一部分。為了落實這樣的愿景，英偉達、AMD 等業(yè)者即將推出的芯片必須把芯片上的資源分配于處理 AI 功能。

即使微軟和芯片公司繼續(xù)推動這些計劃，也不能保證成功。軟件開發(fā)人員過去花了數(shù)十年和數(shù)十億美元為在英特爾 x86 運算架構(gòu)上運作的 Windows 編寫程序。x86 運算架構(gòu)屬于英特爾，但也授權(quán)給 AMD。為 x86 芯片所寫出的電腦程序不會自動在基于 Arm 技術(shù)的設(shè)計運作，而要推動這種的轉(zhuǎn)變，可能構(gòu)成挑戰(zhàn)。

英特爾也持續(xù)將 AI 功能融入其芯片中，最近展示一款筆電，上面的功能類似于把 ChatGPT 直接裝在電腦上。

Arm VS x86 架構(gòu)處理器

移動時代精簡指令集的代表 Arm 構(gòu)架處理器和復(fù)雜指令集的代表 x86 構(gòu)架處理器越發(fā)趨同，他們在互相借鑒之中不斷進步，這二者的界限已經(jīng)開始變得模糊起來了。

Arm 構(gòu)架處理器的制程工藝要領(lǐng)先 x86 構(gòu)架處理器至少一代以上，根本原因在于，Arm 構(gòu)架處理器大多的應(yīng)用場景體積有限，芯片必須采用更為先進的制程工藝才能滿足功耗、性能的平衡。目前，Arm 構(gòu)架處理器普遍使用 5nm~7nm 制程工藝制造，這樣才可以裝進手機、平板電腦這一類空間極為有限的設(shè)備中；而 x86 構(gòu)架處理器一般都應(yīng)用在筆記本電腦、臺式機電腦上，功耗和散熱的要求相比要「低」不少，一般而言都是 7nm~10nm 的制程工藝就足夠應(yīng)對了。

Arm 架構(gòu)處理器的異構(gòu)計算曾經(jīng)是一大殺手锏，性能核與功效核這樣的 big.LITTLE 架構(gòu)設(shè)計很好的兼顧了耗電、性能之間的平衡。比如當手機常規(guī)運行時，只需要低功耗的小核心運行即可保證，當你運行一款復(fù)雜的游戲時，性能核心將全力工作。

但是，異構(gòu)計算大小核的設(shè)計現(xiàn)在已經(jīng)不是 Arm 構(gòu)架處理器的獨有技術(shù)了，包括英特爾在內(nèi)的 x86 處理器廠商也開始使用了這種異構(gòu)設(shè)計思路，例如從 12 代酷睿處理器開始，也同樣分為性能核與功耗核，用以應(yīng)對不同使用場景（AMD 也將啟用異構(gòu)設(shè)計）?？梢姡S著技術(shù)的發(fā)展，二者的界限正在變得模糊。

隨著搭載 M 系列芯片（M1、M2 以及即將到來的 M3）的蘋果筆記本電腦上市，仿佛 Arm 構(gòu)架處理器的絕對性能已經(jīng)和 x86 構(gòu)架處理器平起平坐了，實際上并非如此。M 系列處理器的獨特之處在于片上緩存，這個獨特的設(shè)計極大的提升了數(shù)據(jù)的傳輸速度，另一方面，蘋果有針對性的對特定應(yīng)用方向進行了深度優(yōu)化設(shè)計。用一個不太恰當?shù)闹卑捉忉屖牵琈 系列處理器的定向優(yōu)化能力非常優(yōu)秀，這也讓搭載了 M 系列處理器的蘋果筆記本電腦在部分應(yīng)用上表現(xiàn)甚至可以與 X86 構(gòu)架的旗艦處理器一較高低（當然，這也和 MAC OS 操作系統(tǒng)與 Windows 操作系統(tǒng)對硬件資源調(diào)用的邏輯差異有關(guān)系）。但是在沒有被「定向優(yōu)化」到地方，表現(xiàn)自然不可能與 x86 構(gòu)架處理器媲美，而且差距甚大。

在更為復(fù)雜的應(yīng)用上，x86 構(gòu)架處理器的優(yōu)勢短時間內(nèi)是無可取代的。最關(guān)鍵的一點，在于 Arm 架構(gòu)處理器的亂序執(zhí)行能力遠不及 x86 架構(gòu)處理器。比如電腦在操作的時候多是隨機且不可預(yù)測的，x86 構(gòu)架處理器在這方面就加強了亂序指令執(zhí)行的能力，而且，x86 構(gòu)架還有一個特點就是單核心雙線程的設(shè)計，讓其在處理亂序指令的時候效率更高。但是這樣的缺點也顯而易見，那就是隨時都要準備著應(yīng)對亂序指令的執(zhí)行，因此它的耗電量也比較大。

而 Arm 構(gòu)架處理器在執(zhí)行確定次序的執(zhí)行指令時效率很高，而且依靠多核心協(xié)同處理而不是依靠單一線程來執(zhí)行，這樣不需要用到的部分就可以進入「待機」模式，耗電自然就更少。比如說手機使用的 Arm 處理器芯片，一般都是片上系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（SoC），也就是一塊芯片上集成了多個功能模塊。這些模塊哪一個功做哪一個不工作？對于移動端設(shè)備來說很好判斷，通過軟件層就可以實現(xiàn)對它們單獨控制，由此，時下不需要工作的模塊大可以「關(guān)閉」讓其待命，自然耗電就少了許多。