微軟押注ARM架構，“Wintel”聯(lián)盟搖搖欲墜？

2024年，對于PC產業(yè)而言也許將會是轉折性的一年。得益于ARM芯片的入局以及ChatGPT所帶來的人工智能風潮，新一代移動架構的筆記本和應用人工智能技術的「AI PC」已經走上舞臺。

微軟將在今年舉行的Build大會上，重點關注Windows on Arm和全新的人工智能功能。根據(jù)The Verge的報道，在活動前一天舉辦的Surface和AI專題活動上，微軟將重點展示搭載全新ARM處理器的Surface設備和Windows人工智能功能。這或許暗示著微軟在CPU性能和應用模擬方面將擊敗蘋果自研M3芯片，意味著微軟在ARM處理器技術上取得了重大突破，為Windows應用程序提供更強大的性能。

各大廠商扎堆ARM架構

微軟早在2016年就與高通簽訂獨家協(xié)議，讓Windows操作系統(tǒng)能在ARM架構的處理器上運行，業(yè)內稱之為“Windows on ARM”。不過隨著雙?排他性協(xié)議今年到期，各大芯??商都有意進軍Windows on ARM設備市場。 

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)和智能終端的普及，大量手機應用催生了算力架構的持續(xù)演進，能構建更高性能、更低功耗計算平臺的ARM架構正在成為算力發(fā)展的主流。英偉達、AMD和聯(lián)發(fā)科都計劃為Windows平臺推出基于ARM架構的芯片，另外三星則有可能會有對應的Exynos芯?，加上?通帶來的驍? X Elite，“百花齊放”的盛況將幫助Windows on ARM設備進?新階段。 

事實上，聯(lián)想、惠普和戴爾等?商都有推出Windows on ARM設備，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并不多，而且定價較?、性能?般。ARM?席執(zhí)?官Rene Haas認為，今年隨著排他性協(xié)議即將到期，消費者可能會在今年末?明年初看到?量新款Windows on ARM設備出現(xiàn)。

對于微軟來說，這也是?件好事，更多的?商參與，對Windows on ARM設備的推?有很好的推進作?。不過從?前掌握的情況來看，?通的驍? X Elite或許仍然是最強的競爭者，其引?了基于NUVIA技術的定制Oryon內核，放棄了以往基于ARM公版的設計，采?了臺積電4nm?藝制造， 初步的測試結果顯示有著不錯的性能表現(xiàn)。

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

x86架構和ARM架構處理器的區(qū)別

x86系統(tǒng)由微軟及英特爾構建的“Wintel”聯(lián)盟一統(tǒng)天下，壟斷了個人電腦操作系統(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慣，同時x86系統(tǒng)在硬件和軟件開發(fā)方面早已形成統(tǒng)一的標準，幾乎所有x86硬件平臺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架構系統(tǒng)的開發(fā)軟件比ARM架構系統(tǒng)更容易、更簡單、更經濟，同時更容易找到第三方軟件（減少自己開發(fā)的時間和成本），軟件移植更容易。

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

值得注意的是，因考慮要適應各種應用的需求，x86的發(fā)展思路是：性能+速度，因為其發(fā)展的方向和模式，使它的功耗一直居高不下，與ARM價格無法相比。高功耗導致了一系列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、對使用環(huán)境要求高等問題。

ARM架構偏向于效率和功耗，低功耗意味著散熱成本低和可以考慮更小的產品體積：對高功耗的產品不可避免要考慮散熱問題，而散熱設備（或器件）的存在，制約了產品的體積，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（低功耗）終端應用領域的趨勢。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)的部分終端應用市場。

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

ARM在通用計算領域大顯身手

2018年，高通曾在驍龍 855芯片的基礎上，推出了面向PC端的驍龍 8cx處理器，但性能甚至不及當時iPhone的A12芯片。此后，基本沒有芯片廠商再進行ARM架構在PC上的嘗試。

多年以來，x86架構處理器在PC市場一直處于絕對的霸主地位，其生態(tài)繁衍根深蒂固程度，幾乎達到了無可撼動的地位。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，ARM架構很快統(tǒng)領了移動市場的份額，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者對于ARM處理器的刻板印象，人們才發(fā)現(xiàn)ARM架構在功耗方面大幅領先x86架構處理器的同時，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)航達到了驚人的20小時，相比搭載x86架構處理器的筆記本有著成倍提升；同時M1集成的8核心GPU甚至超過x86架構英特爾的集顯，堪稱移動端最強集成顯卡。

以蘋果M1/M2為代表的ARM處理器正在PC市場上異軍突起。來自調研機構Counterpoint Research的最新研報稱，蘋果已經占據(jù)了ARM PC市場90%的份額。對于ARM生態(tài)上的產業(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。隨著臺積電在先進制程上的不斷進步，而英特爾的先進制程優(yōu)化表現(xiàn)在近年受到阻礙的情況下，ARM不斷升級核心頻率與提升運算效能，對于ARM陣營來說，目前是一個難得的奮起直追的機會。

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

蘋果決心向ARM架構轉變的時機是，桌面計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，都來自于移動設備和移動設備周邊的生態(tài)系統(tǒng)，在這樣的背景下，Mac生態(tài)和其他產品出現(xiàn)了巨大的割裂，成為蘋果硬件生態(tài)中的體驗短板。盡快彌合裂痕，重新統(tǒng)一生態(tài)成了蘋果在戰(zhàn)略上的當務之急。

從iPhone 4開始，蘋果就在ARM架構的基礎上發(fā)力自研芯片，到今天為止，已經積累了十一年。當自身生態(tài)需要整合的時候，蘋果沒有任何理由不去動用這些經驗和成果。得益于蘋果本身就已經十分成功的生態(tài)，ARM架構原生應用已經非常充足，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領域的神話，再進一步，甚至可以影響到英特爾盈利能力最強的數(shù)據(jù)中心芯片業(yè)務。2019年華為率先出手，先是用ARM架構芯片替代x86的芯片，用于服務器領域，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服務器市場推進緩慢的原因之一是大部分人沒有ARM架構的PC，很難在電腦上開發(fā)和測試適用于ARM架構的云端企業(yè)級軟件，使x86架構仍然可以主導企業(yè)級市場?！盠inux操作系統(tǒng)的創(chuàng)造者林納斯·托瓦茲曾表示，如果ARM架構開始占領PC市場，障礙有望克服。

蘋果憑借ARM架構在PC市場上取得的成功，給許多芯片設計廠商打入了一針強心劑，紛紛開始布局ARM PC市場?？梢灶A見的是，未來筆記本電腦設計和性能將隨著人工智能、大數(shù)據(jù)的引入而變得更加強大，在端側AI（即可以在離線狀態(tài)下使用）概念興起的當下，ARM架構低功耗的特性非常適合端側大模型的場景，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，預計在2027年，ARM PC將攫取市場25.3%的份額，每四個PC里就有一個采用ARM芯片。眼下ARM力量的不斷崛起可能會撼動英特爾長期主導的個人電腦行業(yè)，由x86架構長期“霸占”的CPU市場格局正在被改變，不過現(xiàn)在還遠沒有到能危及英特爾的時候，x86在市場仍然有著絕對的領先優(yōu)勢。短時間內，ARM PC芯片與x86架構的處理器難以抗衡。

英特爾會不會重蹈覆轍？

早在2012年，微軟就推出過Windows RT系統(tǒng)，運行在搭載ARM芯片的Surface上，但由于原生軟件生態(tài)的缺失，畢竟Windows上的應用都是基于x86架構開發(fā)，極度影響用戶使用體驗，這也導致微軟在ARM上的首次落敗。微軟在ARM上的第一次嘗試就是因為軟件生態(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，實現(xiàn)生態(tài)閉環(huán)。

英特爾CEO帕特·基辛格曾經回應表示ARM處理器在PC領域不會有什么威脅。他認為基于ARM處理器的Windows PC依然存在大量的問題，在這個領域內不足為慮，英特爾也有自己強勢的產品和技術路線圖。事實上，英特爾在歷史上曾多次錯過重大機遇，比如當初拒絕為蘋果手機設計處理器，比如賣掉了XScale而錯失移動市場。如今如此輕視Arm PC，會不會重蹈覆轍？

其實在基辛格看來，ARM PC也是機遇，但不是與x86 PC競爭，而是給英特爾代工業(yè)務帶來了潛在合作。英特爾和ARM已經達成了代工服務合作，將基于Intel 18A工藝制造ARM架構的處理器，首先是手機處理器，未來將擴展到汽車、IoT物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、航空航天等領域。

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，未來兩年內將有超過一億個具有x86兼容架構和相應功能的處理器上市。

在軟件生態(tài)上，雖然ARM架構才剛剛起步，但卻有著更好的通用性。ARM架構具有與智能手機通用的開發(fā)工具，在跨設備應用越來越頻繁的趨勢下，基于移動端生態(tài)優(yōu)勢更容易打破PC和智能手機之間的邊界。隨著芯片供應商與OEM在產品供應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。

消費者對ARM與英特爾長期x86的競爭力的認識不斷提高，也可能支持市場份額的擴大。面對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，在五年內失去近10%的份額。但英特爾仍將主導PC市場，占據(jù)超過60%的市場份額。至于ARM PC產品何時能夠對英特爾產生實質性的沖擊，讓我們拭目以待。

ARM架構產品引入通用計算產品，其實對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品可供選擇，而且全新的競爭格局有利于科技產品從底層芯片層面帶來全新得到發(fā)展推動力，或許還會催生出全新產品形態(tài)且更適合移動的PC產品。