萬(wàn)億航母英偉達(dá)殺入處理器市場(chǎng)——桌面處理器專題

之前在Windows操作系統(tǒng)這塊，PC市場(chǎng)的主流玩家一直是英特爾。而后高通入局，英偉達(dá)如今也要加入戰(zhàn)場(chǎng)，為啥大伙兒突然都進(jìn)軍CPU市場(chǎng)了呢？ 最主要原因就是蘋(píng)果自研CPU取得了驚人的結(jié)果。在桌面處理器這塊，主流廠商已經(jīng)有幾大"巨頭"：英特爾（Intel）、蘋(píng)果（APPLE）、高通（Qualcomm）、AMD（Advanced Micro Devices）等。
英特爾（Intel）是全球最大的個(gè)人計(jì)算機(jī)零件和CPU制造商，于1968年由羅伯特?諾伊斯、高登?摩爾、安迪?格魯夫三人在美國(guó)共同創(chuàng)辦，伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，人們對(duì)于電子產(chǎn)品的研究和普及程度不斷加深，英特爾公司成為了世界上最大的半導(dǎo)體公司之一。英特人酷睿系列現(xiàn)在是全球最熱門(mén)的CPU處理器，目前的i9處理器可謂是"遙遙領(lǐng)先"

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蘋(píng)果（APPLE）是知名手機(jī)、電子產(chǎn)品品牌，也是世界500強(qiáng)企業(yè)，世界上市值最高的公司之一。Apple設(shè)計(jì)并打造了iPod和iTunes、Mac筆記本電腦和臺(tái)式電腦、OS X操作系統(tǒng)，以及革命性的iPhone和iPad。Apple以其規(guī)模和收入而聞名。自從蘋(píng)果"拋棄"英特爾，轉(zhuǎn)用自家ARM架構(gòu)的CPU以來(lái)，蘋(píng)果筆記本電腦（Mac）性能好了不少，根據(jù)最新的PassMark基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果，蘋(píng)果M3 CPU兩款Pro標(biāo)配處理器在單線程基準(zhǔn)測(cè)試中分別排名第一和第三。值得注意的是，排名首位的M3 Pro處理器是11核心版本，而排名第三的也是M3 Pro處理器是12核心版本。這兩款處理器與 i9-14900KF 單線程性能基本一致。

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提及高通，可能許多人的第一印象是，它占據(jù)了中高端智能手機(jī)芯片的主導(dǎo)地位，10月25日，高通在2023驍龍峰會(huì)上，高通發(fā)布了新一代旗艦移動(dòng)平臺(tái)驍龍8Gen3，還有驍龍X Elite，意味著高通開(kāi)始瞄準(zhǔn)PC（個(gè)人電腦）處理器市場(chǎng)。會(huì)上，高通CEO安蒙將這款芯片與英特爾、蘋(píng)果的產(chǎn)品做了性能對(duì)標(biāo)，這顆高通驍龍X Elite所采用自研架構(gòu)Oryon仍然是基于ARM指令集，這方面和蘋(píng)果是一樣的，外界認(rèn)為，高通此舉將對(duì)憑借x86架構(gòu)壟斷PC處理器市場(chǎng)三十余年的英特爾造成沖擊。進(jìn)軍PC處理器對(duì)高通而言，不僅能擴(kuò)展芯片的應(yīng)用場(chǎng)景，同時(shí)還能緩解智能手機(jī)市場(chǎng)下滑帶來(lái)的危機(jī)。

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美國(guó)AMD，所屬于超威半導(dǎo)體產(chǎn)品(中國(guó))有限公司，專門(mén)為計(jì)算機(jī)、通信和消費(fèi)電子行業(yè)設(shè)計(jì)和制造各種創(chuàng)新的微處理器（CPU、GPU、主板芯片組、電視卡芯片等)，以及提供閃存和低功率處理器解決方案。這幾年，AMD處理器不斷在各個(gè)領(lǐng)域向Intel發(fā)起沖擊，從服務(wù)器到桌面再到筆記本，都取得了不俗的成就。
　　根據(jù)權(quán)威市調(diào)機(jī)構(gòu)Mercury Research的最新數(shù)據(jù)，剛剛2023年第三季度，AMD處理器再次取得全面豐收。服務(wù)器與數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)是AMD最高光的地方，出貨量份額已達(dá)23.3％，環(huán)比、同比分別增加4.7個(gè)、5.8個(gè)百分點(diǎn)，收入份額更是高達(dá)29.4％，環(huán)比、同比分別增加4.4個(gè)、1.7個(gè)百分點(diǎn)。
　　這自然要感謝基于Zen 4系列架構(gòu)的新一代EPYC 9004/8004系列的優(yōu)秀表現(xiàn)，再加上Zen 3架構(gòu)的EPYC 7003系列，無(wú)論性能還是能效都輕松碾壓競(jìng)品。與英特爾的性能核和能效核不同的是，AMD的Zen?4核心和Zen?4c核心更多的是物理意義上的大和小，也就是核心面積上的差別，技術(shù)指標(biāo)方面除了將每個(gè)核心的緩存從4MB降到了2MB，其余則保持了一致，有著相同的IPC，所以理論上不會(huì)和全Zen?4架構(gòu)核心性能上有著很明顯差距。

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2020年科技界最重磅的新聞之一應(yīng)該就是英偉達(dá)要收購(gòu)芯片設(shè)計(jì)公司ARM。但是如今這一驚天并購(gòu)也已經(jīng)胎死腹中，取而代之的是以12.5億美元換來(lái)20年使用權(quán)的新交易。英偉達(dá)對(duì)ARM技術(shù)的使用權(quán)將帶來(lái)巨大的商業(yè)價(jià)值。ARM 在半導(dǎo)體知識(shí)產(chǎn)權(quán)領(lǐng)域具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)秀的技術(shù)實(shí)力，其技術(shù)被廣泛應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。在移動(dòng)市場(chǎng)，有超過(guò)90%的智能手機(jī)和平板電腦以及其他移動(dòng)設(shè)備都在采用ARM提供的架構(gòu)。
而如今，英偉達(dá)（NVIDIA）已經(jīng)開(kāi)始設(shè)計(jì)基于Arm架構(gòu)的PC處理器，向長(zhǎng)期主導(dǎo)PC市場(chǎng)的英特爾發(fā)起正面挑戰(zhàn)。自蘋(píng)果為Mac電腦配備自研的Arm架構(gòu)M系列處理器以來(lái)，蘋(píng)果公司在PC領(lǐng)域的市場(chǎng)份額在三年內(nèi)幾乎翻了一番。
微軟也認(rèn)為基于Arm架構(gòu)的芯片性能表現(xiàn)優(yōu)異，并且目前蘋(píng)果的PC市場(chǎng)份額已經(jīng)上漲了兩倍，讓微軟的危機(jī)感加強(qiáng)，但ChatGPT推出以來(lái)，AI熱度迅速上漲，英偉達(dá)在這一行業(yè)的算力影響力不容小覷。如此考慮，微軟便找到了英偉達(dá)，商議研發(fā)并新的基于Arm架構(gòu)的處理器。其實(shí)英偉達(dá)在之前已經(jīng)研發(fā)過(guò)桌面處理器，2010年左右，英偉達(dá)就發(fā)布過(guò)針對(duì)平板電腦和智能手機(jī)的Tegra芯片，但并沒(méi)有打開(kāi)市場(chǎng)。后來(lái)這個(gè)芯片系列被任天堂用到了Switch上。
目前高通還掌握著基于Windows系統(tǒng)做ARM架構(gòu)芯片的"獨(dú)家使用權(quán)"。從2016年開(kāi)始，微軟和高通就開(kāi)始合作，將Windows系統(tǒng)逐漸過(guò)渡到ARM架構(gòu)上，一直持續(xù)到2024年。不過(guò)在2024年到期之后，英偉達(dá)和AMD就可以入局了。英偉達(dá)和AMD的Arm架構(gòu)處理器將會(huì)在2025年，也就是高通的獨(dú)家協(xié)議到期后正式開(kāi)售。

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在當(dāng)前中美關(guān)系日益緊張的情況下，中國(guó)自主研發(fā)的CPU產(chǎn)業(yè)正迅速發(fā)展，目標(biāo)是減少對(duì)外部CPU的依賴。目前，在國(guó)內(nèi)CPU領(lǐng)域，桌面CPU領(lǐng)域最受矚目的是龍芯，因?yàn)辇埿静捎昧薒oongArch指令集，完全自主研發(fā)，具備技術(shù)的自主性。此外，龍芯在過(guò)去幾年中取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，性能已經(jīng)能夠與英特爾和AMD相媲美。
龍芯作為國(guó)產(chǎn)CPU領(lǐng)域領(lǐng)先者，其3A6000系列處理器的發(fā)布更是被視為邁向更高階能力的一次突破。其12nm工藝雖不如7nm、3nm技術(shù)先進(jìn)，而且相對(duì)于市面上的龍芯產(chǎn)品而言較為老舊，但通過(guò)精良的架構(gòu)設(shè)計(jì)，其性能已經(jīng)達(dá)到了英特爾的第十代酷睿i3系列的水平。 龍芯的突破離不開(kāi)其自主研發(fā)的LoongArch指令集架構(gòu)，它不僅保證了完全自主可控，也為龍芯的性能提升提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。與其他CPU廠商相比，龍芯無(wú)需依賴他人的授權(quán)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓，從根本上實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的自主性。

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華為海思的發(fā)展歷程，我們可以看到一個(gè)艱辛卓越的奮斗過(guò)程。華為自2019年5月被美國(guó)商務(wù)部列入實(shí)體清單以來(lái)，面臨著來(lái)自美國(guó)的持續(xù)打壓和封鎖。在1500多天的時(shí)間里，華為海思經(jīng)歷了源源不斷的挑戰(zhàn)和困難，但始終堅(jiān)持以公司的戰(zhàn)略旗幟為方向，不動(dòng)搖地繼續(xù)前行。當(dāng)2023年8月29日Mate60Pro手機(jī)上市，意味著麒麟芯片的再次亮相。這款手機(jī)重新使用了華為自家研發(fā)的麒麟芯片，帶來(lái)了更強(qiáng)大的性能和更卓越的用戶體驗(yàn)。麒麟芯片的再度亮相無(wú)疑給了華為海思和華為品牌一個(gè)全新的起點(diǎn)，也彰顯了備胎轉(zhuǎn)正的偉大成果。

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阿里早在2015年便開(kāi)始造芯。那時(shí)互聯(lián)網(wǎng)造芯浪潮初現(xiàn)，阿里巴巴宣布與中天微合作研發(fā)云芯片架構(gòu)。兩年后，阿里成立達(dá)摩院，芯片就是其核心研究方向之一。 隨后，阿里造芯開(kāi)始加速。2018年4月，阿里全資收購(gòu)中天微。9月將達(dá)摩院芯片研發(fā)團(tuán)隊(duì)與中天微團(tuán)隊(duì)合并，成立平頭哥芯片公司，進(jìn)軍造芯3年來(lái)，平頭哥先后推出了處理器IP玄鐵910、AI推理專用芯片含光800，并且落到地商用。
平頭哥的新團(tuán)隊(duì)有兩條研發(fā)主線，一邊是利用ARM的IP為阿里云數(shù)據(jù)中心研發(fā)芯片，在云端提供普惠算力，也即現(xiàn)在的倚天系列和含光系列；另一邊集中在RISC-V處理器架構(gòu)的研發(fā)，比如玄鐵系列，主要應(yīng)用是在AIoT領(lǐng)域。2019年7月，不到一年的時(shí)間，平頭哥便交出第一顆RISC-V處理器芯片玄鐵910，比當(dāng)時(shí)業(yè)界最好的RISC-V處理器性能高40%以上。隨后不久，平頭哥又發(fā)布面向AIoT的一站式芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)"無(wú)劍100 Open"，提供集芯片架構(gòu)、基礎(chǔ)軟件、算法與開(kāi)發(fā)工具于一體的整體解決方案。

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