版主信息与通信 2023-11-05

Arm PC：热潮再起，混战将至

集微网报道（文/陈兴华）随着业界对于PC产业的技术变革热情高涨，基于Arm架构的处理器正越发受到关注。除了苹果、高通正在大举进击，英伟达、AMD、三星等也先后被传出在“摩拳擦掌”。

在行业人士看来，通用计算芯片的发展正处于一场变革之中，其中Arm架构芯片在PC端的应用已经成为产业发展的焦点。而在这背后，主要在于Arm架构具有让芯片体积缩小、降低功耗、节省成本、提高效能等优势，而且每一代在性能上都有20-30%的增长。

不过，在即将到来的混战中，仅仅推出Arm架构的高性能PC芯片仍不足以在市场上获得显著成功，还需要与合作伙伴共同提供高度差异化的体验，以及对渠道营销的大力支持和投资。另外，操作系统和应用的适配优化以及加强对新兴技术的支持等也至关重要。

回溯历史，基于Arm架构的PC芯片发展已有十年有余，如今在苹果、高通等厂商和产业界推动下，其技术不断成熟并逐步走进PC主流视野。在这一重要趋势下，Arm芯片在PC领域显然已并非“微不足道”的角色，甚至对x86阵营再次敲响了来势汹汹的警钟。

天时地利：Arm架构渐“蒸蒸日上”

多种迹象表明，基于Arm架构的PC芯片正在成为全球半导体巨头竞逐的新战场。

除了已经深耕Arm架构PC芯片数年的高通、苹果以及正在跃跃欲试的联发科和三星，英伟达日前也被曝正在采用Arm架构技术，设计可运行微软Windows系统的CPU。同时，AMD也计划研发基于Arm技术的PC处理器，两家公司的处理器最快将于2025年上市。

此芯科技相关人士对集微网表示，近期苹果发布了M3系列处理器，高通发布了新款PC处理器骁龙X Elite，联想在Tech World创新科技大会上展示了其首款AI PC… “随着各大厂商陆续发布最新的Arm PC和AI PC产品和规划，整个业界对于PC产业的技术变革热情高涨，这将大力促进Arm PC生态的迅速发展。”

显然，这得益于Arm架构的部分天然优势和技术不断升级。由于Arm所属的RISC架构不需要复杂的芯片设计，其能做到让芯片体积缩小、降低功耗、节省成本、提高效能，并且也可以比x86所属的CISC架构应用更多先进技术开发下一代PC处理器。

此芯科技相关人士进一步称，“Arm架构指令的精简使得平均指令运行周期缩短，增加了通用寄存器以减少读写操作，整个程序的执行效率与能耗比因此得到了大幅度提升。从v7、v8到v9，Arm CPU的架构每一代在性能上都有20-30%的增长。”

Arm架构的PC潜在应用场景 图源：Counterpoint

如今，Arm CPU不仅在移动端和嵌入式产品中坐稳阵地，同时还在向桌面、智能汽车、元宇宙、服务器、超算和人工智能等领域拓展。他还表示，“就像自动驾驶驱动汽车业发生大的变革一样，通用计算芯片的发展也正处于一场变革之中，而Arm架构芯片在PC端的应用已经成为产业发展的焦点。”

当然，国际大厂纷纷试水基于Arm架构的PC芯片也离不开苹果独立破局的“鼓励”和微软持续战略性的“助攻”。

2020年之前，市场上普遍认为英特尔处理器在PC端的统治地位无可撼动。不过，行业分析机构Theregister指出，在苹果发布M系列芯片后，一再证明其不仅在性能上可与英特尔和AMD处理器媲美，而且通常效率更高、电池续航更长，最终对英特尔构成了强有力的挑战。如今，苹果的M3系列芯片将进一步鼓动业界进入Arm架构PC芯片领域。

至于微软，财务和战略咨询公司D2D Advisory首席执行官Jay Goldberg表示，“该公司从上世纪九十年代学到，他们不想再次依赖英特尔或单一供应商。如果Arm架构真的能在PC芯片领域起飞，他们永远不会让高通成为唯一供应商。”

与此同时，微软也在一直鼓励芯片厂商将先进的人工智能功能构建到他们设计的CPU中，这不仅有助于微软制衡苹果的Mac生态，也将增强其对AI PC生态的软硬件资源整合。

此芯科技相关人士曾指出，“Wintel垄断了整个桌面系统过去二三十年的发展，不仅打造了一个强大的生态系统，也影响了消费者习惯。但这个联盟本身也遇到了巨大危机，因为消费者已经感受到这个生态缺乏创新体验。”因此，微软正在寻求其它合作伙伴，打造新的生态系统以更符合消费者习惯。

据了解，微软曾授予高通在2024年之前开发Windows兼容Arm PC芯片的独家协定。而一旦协议到期，微软就会鼓励其它公司进入该市场。目前来看，随着微软和各芯片巨头进军Arm架构PC芯片的决心和动能不断加强，这一领域或将掀起新一轮混战或厮杀。

混战将至：掷出性能“王炸”就能领衔？

虽然混战降至，但目前在Arm架构PC芯片领域除了苹果就只有高通具有较强战力。

不久前，高通在骁龙2023技术峰会上发布了全新面向PC平台的骁龙X Elite。其一经亮相便因性能优异成为业界焦点，甚至被部分舆论称为“王炸”级产品。

在峰会上，高通技术公司高级副总裁兼计算与游戏业务总经理Kedar Kondap表示，“骁龙X Elite标志着计算技术创新的巨大飞跃，全新定制的高通Oryon CPU性能强悍，将为消费者带来惊人的能效，并将创造力和生产力提升至全新水平。”

此外，高通产品营销高级总监Peter Burns更称，“骁龙X Elite是同类产品中最强大、最智能、最高效的Windows处理器，将为PC生态系统的性能带来重构。”

按照高通方面展示的数据，与旗舰Arm架构CPU相比，Oryon CPU单线程能力超过苹果的M2 Max，能耗减少30%。同x86架构CPU相比，其单线程跑分超过i9-13980HX，能耗降低70%。此外，骁龙X Elite平台在GPU、NPU等方面也具备不俗的行业优势。

尽管骁龙X Elite性能相对优异，但业界也不乏并非十分看好的观点。

分析机构CCS Insight首席执行官Geoff Blaber认为，高通仅依靠芯片的处理能力不足以推翻当前的PC市场领导者。英特尔根深蒂固的地位意味着高通必须与合作伙伴共同提供高度差异化的体验，以及对渠道营销的大力支持和投资。

他还称，高通在个人电脑市场还有很长的路要走，但正在加深对成功要素的理解。“推出Snapdragon X Elite平台是重要的一步，但芯片性能只是高通真正渗透市场所需的众多要素之一。”

此外，Semi Analysis 首席分析师Dylan Patel指出，“目前Windows on Arm的最大挑战不是Arm CPU，而是高通GPU驱动程序的兼容性较差。英伟达、AMD在PC领域尤其是GPU方面经验丰富，没有面临这一问题，他们推广Windows on Arm可能会更成功。”

显然，高通也意识到了GPU兼容性方面的部分不足。Kedar Kondap日前在接受媒体采访时表示，尽管骁龙X Elite中集成的Adreno GPU非常强大，但不会限制OEM厂商将骁龙X Elite和独立GPU搭配使用。而这将促使高通骁龙X Elite平台具备更强的行业竞争力。

但仅凭先进的芯片性能和改善GPU兼容性仍然不足以让高通取得显著成功。

此芯科技相关人士表示，Arm架构在PC市场的进一步成功将离不开整个产业链上下游生态伙伴的通力合作。除了有好的芯片，操作系统和应用的适配优化也至关重要，包括在其产品中不断引入对AI应用、大模型等新兴技术的支持。而在这一过程中，创建一个开放和标准化的平台底层至关重要，如此才能持续推进Arm PC技术创新与产业链的深度融合和生态繁荣。

值得注意，根据苹果公布的数据指标，其前发布的M3系列芯片仍堪称代表着PC芯片的性能天花板，无论CPU还是GPU性能等方面相对前代产品都有较大提升，而且新款MacBook Pro和iMac成为首批采用3nm芯片的终端设备。

行业分析称，在全球消费电子产品需求下滑的大背景下，众多终端机产业链厂商都受到了影响，其中苹果的营收已连续三个财季同比下滑，因而试图通过首次将M3基础款与Pro、Max款和Mac新品同时公布，以在即将带来的假日期间实现复苏。

尽管其来势迅猛，但并没有被业界十分看好。根据彭博社汇编的数据，华尔街预计Mac在假日季的收入将略低于81亿美元，这将比去年有所上升，但比之前的两年同期大幅下降。

另据MacBook供应链人士表示，客户下订单的态度非常保守，这反映出业界对苹果在即将到来的圣诞节销售持谨慎态度。相比过去几年的出货需求，供应链人士预计，2023年全年苹果MacBook的出货量很可能会减少20-30%。但也有分析称，苹果的M3芯片和Mac新品仍将对整个依赖x86芯片架构的PC界构成挑战。

巅峰对决：微不足道还是危机四伏？

在Arm架构PC芯片迎来这一轮热潮之前，实际上高通、苹果、英伟达已在基于Arm架构的芯片领域布局数年，但各方的发展境遇却不尽相同。

行业分析人士指出，微软与Arm比较众所周知的融合发生在2011年的CES展上，即微软首次展示了基于Arm架构的Windows RT系统，随后还专门推出了搭载Windows RT系统的Surface设备，采用基于Arm架构的英伟达Tegra 3处理器，这算是真正意义上Arm入驻PC生态的开端。

不过，由于微软对Arm生态的三心二意，以及其应用商店几乎没有像样的应用，同时对传统x86应用完全不支持，这让Windows RT很快宣告了终结。但微软试图“脚踩两只船”推进多元化以掌控x86和Arm应用生态的夙愿一直未曾中断过。

2016年，微软曾力邀高通牵头将Windows系统迁移到Arm的底层处理器架构。尽管高通联合终端厂商开发了几款基于Arm架构的骁龙本，但这一直在商用市场未取得较明显突破。直到2020年，苹果发布采用Arm架构的高性能M1芯片，并通过Rosetta2指令翻译器迁移生态，最终仅用不到一年时间就开始撬动x86阵营在PC芯片市场上的主导地位。

无疑，这对x86阵营是一个非常大的警钟和“教训”。Counterpoint数据显示，目前苹果已经占据了Arm笔记本电脑市场的90%。另外，基于Arm架构的PC将越来越受欢迎，到2027年市场份额将从2023年的14%增加到25%，而在中国的市场份额可能超30%。

按CPU/SoC类型划分的PC出货量份额 图源：Counterpoint

此芯科技相关人士进一步对集微网表示，“Arm最新的Armv9.x CPU IP针对PC做了很多优化，从性能和功耗等角度都有大幅的提升，Arm在开放性、能效比上都具有更大的优势和竞争力。”目前，Arm PC在全球市场正在加速发展，在国内市场也会有更好的表现。

与此同时，伴随着生成式AI的火热，AI PC正在成为PC领域的一个新的发展趋势，而Arm架构在这一过程中扮演着引领者的角色，基于Armv9 CPU和专用NPU打造的AI PC产品方案也将迎来更大的发展契机。与云端大模型推理相比，其在端侧支持大模型推理具有低成本、低延迟、保护隐私等突出优势。根据Calalys预测，到2027年具有AI能力的PC将实现60%的市场渗透率。

然而，面对“来势汹汹”的苹果、高通，以及跃跃欲试的英伟达、AMD、联发科和三星，英特尔首席执行官Patrick Gelsinger却表示，“Arm芯片和目标替代Windows的桌面系统一样，在PC市场已被降级为相当微不足道的角色”。

他还称，“我们认真对待所有竞争，但历史是我们的指南，这些产品总体上并没有那么重要。因为我们的势头很强劲，而且拥有一个强大的技术路线图。”

对此，分析机构Theregister指出，事实证明，Arm是一种非常通用的架构。例如Riken基于Arm的Fugaku（富岳）超级计算机在超级计算机TOP500排行榜上连续两年排名第一，另据估计AWS中每五台服务器中就有一台运行的是其采用Arm架构的Graviton处理器等。而英特尔认为Arm不会在PC市场上取得类似成功，这种想法简直是荒谬至极。