微軟押注ARM架構(gòu)，“Wintel”聯(lián)盟搖搖欲墜？

2024年，對(duì)于PC產(chǎn)業(yè)而言也許將會(huì)是轉(zhuǎn)折性的一年。得益于ARM芯片的入局以及ChatGPT所帶來的人工智能風(fēng)潮，新一代移動(dòng)架構(gòu)的筆記本和應(yīng)用人工智能技術(shù)的「AI PC」已經(jīng)走上舞臺(tái)。

微軟將在今年舉行的Build大會(huì)上，重點(diǎn)關(guān)注Windows on Arm和全新的人工智能功能。根據(jù)The Verge的報(bào)道，在活動(dòng)前一天舉辦的Surface和AI專題活動(dòng)上，微軟將重點(diǎn)展示搭載全新ARM處理器的Surface設(shè)備和Windows人工智能功能。這或許暗示著微軟在CPU性能和應(yīng)用模擬方面將擊敗蘋果自研M3芯片，意味著微軟在ARM處理器技術(shù)上取得了重大突破，為Windows應(yīng)用程序提供更強(qiáng)大的性能。

各大廠商扎堆ARM架構(gòu)

微軟早在2016年就與高通簽訂獨(dú)家協(xié)議，讓W(xué)indows操作系統(tǒng)能在ARM架構(gòu)的處理器上運(yùn)行，業(yè)內(nèi)稱之為“Windows on ARM”。不過隨著雙?排他性協(xié)議今年到期，各大芯??商都有意進(jìn)軍Windows on ARM設(shè)備市場。 

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和智能終端的普及，大量手機(jī)應(yīng)用催生了算力架構(gòu)的持續(xù)演進(jìn)，能構(gòu)建更高性能、更低功耗計(jì)算平臺(tái)的ARM架構(gòu)正在成為算力發(fā)展的主流。英偉達(dá)、AMD和聯(lián)發(fā)科都計(jì)劃為Windows平臺(tái)推出基于ARM架構(gòu)的芯片，另外三星則有可能會(huì)有對(duì)應(yīng)的Exynos芯?，加上?通帶來的驍? X Elite，“百花齊放”的盛況將幫助Windows on ARM設(shè)備進(jìn)?新階段。 

事實(shí)上，聯(lián)想、惠普和戴爾等?商都有推出Windows on ARM設(shè)備，但由于排他性協(xié)議的存在，都只能搭載?通芯?，因此市場上可選的型號(hào)并不多，而且定價(jià)較?、性能?般。ARM?席執(zhí)?官Rene Haas認(rèn)為，今年隨著排他性協(xié)議即將到期，消費(fèi)者可能會(huì)在今年末?明年初看到?量新款Windows on ARM設(shè)備出現(xiàn)。

對(duì)于微軟來說，這也是?件好事，更多的?商參與，對(duì)Windows on ARM設(shè)備的推?有很好的推進(jìn)作?。不過從?前掌握的情況來看，?通的驍? X Elite或許仍然是最強(qiáng)的競爭者，其引?了基于NUVIA技術(shù)的定制Oryon內(nèi)核，放棄了以往基于ARM公版的設(shè)計(jì)，采?了臺(tái)積電4nm?藝制造， 初步的測試結(jié)果顯示有著不錯(cuò)的性能表現(xiàn)。

微軟的這?系列變化瞄準(zhǔn)的正是蘋果公司，據(jù)?位知情??稱，微軟?管已經(jīng)觀察到蘋果基于ARM架構(gòu)的芯?效率。英偉達(dá)、AMD等廠商的布局，會(huì)撼動(dòng)以英特爾為?期主導(dǎo)的個(gè)?電腦?業(yè)，?前該?業(yè)已?臨來?蘋果越來越?的壓?。

x86架構(gòu)和ARM架構(gòu)處理器的區(qū)別

x86系統(tǒng)由微軟及英特爾構(gòu)建的“Wintel”聯(lián)盟一統(tǒng)天下，壟斷了個(gè)人電腦操作系統(tǒng)近三十年，形成巨大的用戶群，也深深固化了眾多用戶的使用習(xí)慣，同時(shí)x86系統(tǒng)在硬件和軟件開發(fā)方面早已形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，幾乎所有x86硬件平臺(tái)都可以直接使用微軟的視窗系統(tǒng)以及現(xiàn)在幾乎所有流行的工具軟件，在兼容性方面具有無可比擬的優(yōu)勢。因此，基于x86架構(gòu)系統(tǒng)的開發(fā)軟件比ARM架構(gòu)系統(tǒng)更容易、更簡單、更經(jīng)濟(jì)，同時(shí)更容易找到第三方軟件（減少自己開發(fā)的時(shí)間和成本），軟件移植更容易。

所謂ARM架構(gòu)，是?種微處理器架構(gòu)，它最初是由英國的ARM公司在20世紀(jì)80年代中期設(shè)計(jì)的。與傳統(tǒng)的CISC架構(gòu)（例如x86）相?，ARM使?更少、更簡單的精簡指令集。ARM架構(gòu)因其?效、低功耗和?度可擴(kuò)展的特性，成為了移動(dòng)和嵌?式市場的主導(dǎo)技術(shù)。?前來說ARM架構(gòu)使??常?泛，?機(jī)芯?都是基于ARM架構(gòu)。

值得注意的是，因考慮要適應(yīng)各種應(yīng)用的需求，x86的發(fā)展思路是：性能+速度，因?yàn)槠浒l(fā)展的方向和模式，使它的功耗一直居高不下，與ARM價(jià)格無法相比。高功耗導(dǎo)致了一系列x86系統(tǒng)無法解決的問題出現(xiàn)：系統(tǒng)的續(xù)航能力弱、體積無法縮小、穩(wěn)定性差、對(duì)使用環(huán)境要求高等問題。

ARM架構(gòu)偏向于效率和功耗，低功耗意味著散熱成本低和可以考慮更小的產(chǎn)品體積：對(duì)高功耗的產(chǎn)品不可避免要考慮散熱問題，而散熱設(shè)備（或器件）的存在，制約了產(chǎn)品的體積，但ARM的功耗就完全不用考慮散熱問題。

早先ARM架構(gòu)的性能單一，但近幾年ARM系統(tǒng)的飛速發(fā)展，特別是Android操作系統(tǒng)出現(xiàn)后，ARM+Android大有取代x86系統(tǒng)占領(lǐng)（低功耗）終端應(yīng)用領(lǐng)域的趨勢。ARM陣營努力增加其性能和系統(tǒng)（特別是操作系統(tǒng)）的通用性，蠶食x86系統(tǒng)的部分終端應(yīng)用市場。

相比于傳統(tǒng)的x86架構(gòu)PC，ARM架構(gòu)PC成本低、功耗低、日常性能夠用，同時(shí)蘋果M系列芯片也驗(yàn)證了ARM架構(gòu)可以完成高負(fù)載的工作，是面向未來理想型的PC架構(gòu)。億歐智庫數(shù)據(jù)顯示，全球范圍內(nèi)ARM架構(gòu)PC的市場份額，已經(jīng)從2020年的1.4%增長至2022年的12.8%，增長速度非?？捎^。

ARM在通用計(jì)算領(lǐng)域大顯身手

2018年，高通曾在驍龍 855芯片的基礎(chǔ)上，推出了面向PC端的驍龍 8cx處理器，但性能甚至不及當(dāng)時(shí)iPhone的A12芯片。此后，基本沒有芯片廠商再進(jìn)行ARM架構(gòu)在PC上的嘗試。

多年以來，x86架構(gòu)處理器在PC市場一直處于絕對(duì)的霸主地位，其生態(tài)繁衍根深蒂固程度，幾乎達(dá)到了無可撼動(dòng)的地位。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，ARM架構(gòu)很快統(tǒng)領(lǐng)了移動(dòng)市場的份額，之后一直覬覦PC市場的份額，直到蘋果Mac棄用英特爾芯片，好戲才真正剛剛開始。

2020年，基于ARM架構(gòu)的蘋果M1芯片問世，憑借出色的性能以及優(yōu)秀的能效比刷新了消費(fèi)者對(duì)于ARM處理器的刻板印象，人們才發(fā)現(xiàn)ARM架構(gòu)在功耗方面大幅領(lǐng)先x86架構(gòu)處理器的同時(shí)，性能同樣可以有不俗的表現(xiàn)：搭載M1芯片的蘋果MacBook系列筆記本電腦，電池續(xù)航達(dá)到了驚人的20小時(shí)，相比搭載x86架構(gòu)處理器的筆記本有著成倍提升；同時(shí)M1集成的8核心GPU甚至超過x86架構(gòu)英特爾的集顯，堪稱移動(dòng)端最強(qiáng)集成顯卡。

以蘋果M1/M2為代表的ARM處理器正在PC市場上異軍突起。來自調(diào)研機(jī)構(gòu)Counterpoint Research的最新研報(bào)稱，蘋果已經(jīng)占據(jù)了ARM PC市場90%的份額。對(duì)于ARM生態(tài)上的產(chǎn)業(yè)鏈而言，蘋果在PC上的“自研芯片”不僅僅是降低成本的一步棋子。隨著臺(tái)積電在先進(jìn)制程上的不斷進(jìn)步，而英特爾的先進(jìn)制程優(yōu)化表現(xiàn)在近年受到阻礙的情況下，ARM不斷升級(jí)核心頻率與提升運(yùn)算效能，對(duì)于ARM陣營來說，目前是一個(gè)難得的奮起直追的機(jī)會(huì)。

對(duì)于蘋果來說，PC上的架構(gòu)轉(zhuǎn)換并不是第一次。從摩托羅拉到IBM再到英特爾的X86架構(gòu)，時(shí)間撥回到十五年前，蘋果選擇英特爾取代PowerPC時(shí)，部分原因就是PowerPC的性能要求無法滿足蘋果的需求。在當(dāng)時(shí)，換用英特爾酷睿處理器的iMac，運(yùn)算速度比最后一代的PowerPC架構(gòu)iMac快了2到3倍。

蘋果決心向ARM架構(gòu)轉(zhuǎn)變的時(shí)機(jī)是，桌面計(jì)算在市場上早已不是最重要的部分 —— 目前蘋果絕大部分的營收和利潤，都來自于移動(dòng)設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備周邊的生態(tài)系統(tǒng)，在這樣的背景下，Mac生態(tài)和其他產(chǎn)品出現(xiàn)了巨大的割裂，成為蘋果硬件生態(tài)中的體驗(yàn)短板。盡快彌合裂痕，重新統(tǒng)一生態(tài)成了蘋果在戰(zhàn)略上的當(dāng)務(wù)之急。

從iPhone 4開始，蘋果就在ARM架構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)力自研芯片，到今天為止，已經(jīng)積累了十一年。當(dāng)自身生態(tài)需要整合的時(shí)候，蘋果沒有任何理由不去動(dòng)用這些經(jīng)驗(yàn)和成果。得益于蘋果本身就已經(jīng)十分成功的生態(tài)，ARM架構(gòu)原生應(yīng)用已經(jīng)非常充足，M系列芯片的出現(xiàn)就顯得順理成章，這也是蘋果布局已久的一次長期戰(zhàn)略。

更重要的是，蘋果有望以其生態(tài)聚合力，協(xié)助ARM打破英特爾在PC領(lǐng)域的神話，再進(jìn)一步，甚至可以影響到英特爾盈利能力最強(qiáng)的數(shù)據(jù)中心芯片業(yè)務(wù)。2019年華為率先出手，先是用ARM架構(gòu)芯片替代x86的芯片，用于服務(wù)器領(lǐng)域，鯤鵬920芯片大名鼎鼎，目前已蠶食了很多x86芯片的市場，大有星火燎原之勢。

“在過去，ARM服務(wù)器市場推進(jìn)緩慢的原因之一是大部分人沒有ARM架構(gòu)的PC，很難在電腦上開發(fā)和測試適用于ARM架構(gòu)的云端企業(yè)級(jí)軟件，使x86架構(gòu)仍然可以主導(dǎo)企業(yè)級(jí)市場?！盠inux操作系統(tǒng)的創(chuàng)造者林納斯·托瓦茲曾表示，如果ARM架構(gòu)開始占領(lǐng)PC市場，障礙有望克服。

蘋果憑借ARM架構(gòu)在PC市場上取得的成功，給許多芯片設(shè)計(jì)廠商打入了一針強(qiáng)心劑，紛紛開始布局ARM PC市場?？梢灶A(yù)見的是，未來筆記本電腦設(shè)計(jì)和性能將隨著人工智能、大數(shù)據(jù)的引入而變得更加強(qiáng)大，在端側(cè)AI（即可以在離線狀態(tài)下使用）概念興起的當(dāng)下，ARM架構(gòu)低功耗的特性非常適合端側(cè)大模型的場景，挑戰(zhàn)英特爾地位的一戰(zhàn)終將到來。

2022年，ARM PC占比12.8%、AMD占比17.6%、英特爾占比70%，最快2024年，ARM PC的份額將反超AMD，預(yù)計(jì)在2027年，ARM PC將攫取市場25.3%的份額，每四個(gè)PC里就有一個(gè)采用ARM芯片。眼下ARM力量的不斷崛起可能會(huì)撼動(dòng)英特爾長期主導(dǎo)的個(gè)人電腦行業(yè)，由x86架構(gòu)長期“霸占”的CPU市場格局正在被改變，不過現(xiàn)在還遠(yuǎn)沒有到能危及英特爾的時(shí)候，x86在市場仍然有著絕對(duì)的領(lǐng)先優(yōu)勢。短時(shí)間內(nèi)，ARM PC芯片與x86架構(gòu)的處理器難以抗衡。

英特爾會(huì)不會(huì)重蹈覆轍？

早在2012年，微軟就推出過Windows RT系統(tǒng)，運(yùn)行在搭載ARM芯片的Surface上，但由于原生軟件生態(tài)的缺失，畢竟Windows上的應(yīng)用都是基于x86架構(gòu)開發(fā)，極度影響用戶使用體驗(yàn)，這也導(dǎo)致微軟在ARM上的首次落敗。微軟在ARM上的第一次嘗試就是因?yàn)檐浖鷳B(tài)問題才遺憾退場，而蘋果則是憑借一直以來的自研軟硬件生態(tài)打破次元墻，實(shí)現(xiàn)生態(tài)閉環(huán)。

英特爾CEO帕特·基辛格曾經(jīng)回應(yīng)表示ARM處理器在PC領(lǐng)域不會(huì)有什么威脅。他認(rèn)為基于ARM處理器的Windows PC依然存在大量的問題，在這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)不足為慮，英特爾也有自己強(qiáng)勢的產(chǎn)品和技術(shù)路線圖。事實(shí)上，英特爾在歷史上曾多次錯(cuò)過重大機(jī)遇，比如當(dāng)初拒絕為蘋果手機(jī)設(shè)計(jì)處理器，比如賣掉了XScale而錯(cuò)失移動(dòng)市場。如今如此輕視Arm PC，會(huì)不會(huì)重蹈覆轍？

其實(shí)在基辛格看來，ARM PC也是機(jī)遇，但不是與x86 PC競爭，而是給英特爾代工業(yè)務(wù)帶來了潛在合作。英特爾和ARM已經(jīng)達(dá)成了代工服務(wù)合作，將基于Intel 18A工藝制造ARM架構(gòu)的處理器，首先是手機(jī)處理器，未來將擴(kuò)展到汽車、IoT物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、航空航天等領(lǐng)域。

另外，英特爾也將受益于人工智能的繁榮?？蛻舳颂幚砥鲗⑴鋫溆糜诖祟愊到y(tǒng)硬件加速的特殊單元，未來兩年內(nèi)將有超過一億個(gè)具有x86兼容架構(gòu)和相應(yīng)功能的處理器上市。

在軟件生態(tài)上，雖然ARM架構(gòu)才剛剛起步，但卻有著更好的通用性。ARM架構(gòu)具有與智能手機(jī)通用的開發(fā)工具，在跨設(shè)備應(yīng)用越來越頻繁的趨勢下，基于移動(dòng)端生態(tài)優(yōu)勢更容易打破PC和智能手機(jī)之間的邊界。隨著芯片供應(yīng)商與OEM在產(chǎn)品供應(yīng)方面的合作更加緊密，ARM生態(tài)系統(tǒng)的滲透率將不斷提高。

消費(fèi)者對(duì)ARM與英特爾長期x86的競爭力的認(rèn)識(shí)不斷提高，也可能支持市場份額的擴(kuò)大。面對(duì)ARM解決方案的競爭，PC市場的最大廠商英特爾將遭受最大損失，在五年內(nèi)失去近10%的份額。但英特爾仍將主導(dǎo)PC市場，占據(jù)超過60%的市場份額。至于ARM PC產(chǎn)品何時(shí)能夠?qū)τ⑻貭柈a(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的沖擊，讓我們拭目以待。

ARM架構(gòu)產(chǎn)品引入通用計(jì)算產(chǎn)品，其實(shí)對(duì)于用戶來講是很好的事情。這不僅給我們帶來了不同取向的產(chǎn)品可供選擇，而且全新的競爭格局有利于科技產(chǎn)品從底層芯片層面帶來全新得到發(fā)展推動(dòng)力，或許還會(huì)催生出全新產(chǎn)品形態(tài)且更適合移動(dòng)的PC產(chǎn)品。