被“邊緣化”多年后，Arm想要在PC市場(chǎng)稱王？
蘋果公司的M系列產(chǎn)品于2020年一經(jīng)推出，就依靠低功耗、高性能以及超長(zhǎng)續(xù)航等表現(xiàn)，受到市場(chǎng)和消費(fèi)者的好評(píng)。據(jù)報(bào)道，目前蘋果在售的個(gè)人電腦，幾乎100%都是搭載Arm架構(gòu)的M系列處理器，到2022年三季度，蘋果已經(jīng)占據(jù)了13.5%的PC市場(chǎng)，預(yù)計(jì)到2023年將提升至15%。目前，基于Arm架構(gòu)的個(gè)人電腦已經(jīng)獲得了相當(dāng)大一塊PC市場(chǎng)。
一些分析師預(yù)測(cè)，Arm PC的銷量將在未來(lái)幾年得到快速的增長(zhǎng)。據(jù)DigiTimes報(bào)道，Canalys公司的CEO兼總裁Steve Brazier表示，到2026年，一半的云處理器將基于Arm芯片，30%的PC將運(yùn)行Arm處理器，未來(lái)整個(gè)行業(yè)格局可能會(huì)被改變。
如此潛力巨大的市場(chǎng)，讓很多廠商紛紛加速布局。聯(lián)發(fā)科和高通都加大了對(duì)Windows on Arm的投入，國(guó)內(nèi)芯片廠商也在加速入局，有分析認(rèn)為，未來(lái)Arm PC或?qū)⒄w走強(qiáng)，而這也將是國(guó)產(chǎn)芯片借勢(shì)彎道超車的機(jī)遇所在。
在蘋果們的感召下
6月，蘋果的M2芯片如約而至。盡管這顆芯片沒(méi)有再次驚艷，也不會(huì)向其他廠商出售，但M系列的整體出色表現(xiàn)還是扭轉(zhuǎn)了Arm芯片在PC市場(chǎng)的頹勢(shì)。
Arm CPU在PC處理器市場(chǎng)的份額已經(jīng)達(dá)到9.5%，也許這個(gè)數(shù)字并不起眼，但在使用Arm內(nèi)核的M1 Mac上市之前的2020 年第三季度，這個(gè)數(shù)字僅為2%。Mercury Research的首席分析師Dean McCarron認(rèn)為，Arm的PC市場(chǎng)份額增長(zhǎng)主要是由Mac的強(qiáng)勁銷售推動(dòng)，因?yàn)樘O果公司轉(zhuǎn)換架構(gòu)的行動(dòng)非常高效。
市場(chǎng)上一直不缺采用Arm CPU的筆電，由于平庸的性能、毫無(wú)競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格，這些產(chǎn)品從未真正流行過(guò)。在蘋果用M1系列芯片陸續(xù)升級(jí)Mac產(chǎn)品線之后，憑借出色的性能和續(xù)航能力，以及極富競(jìng)爭(zhēng)力的定價(jià)（低于采用英特爾CPU的上一代產(chǎn)品），穩(wěn)固了忠實(shí)用戶并吸引了大量新客戶，一舉擴(kuò)大了Arm CPU在PC領(lǐng)域的銷量和影響力。
亞馬遜的Graviton芯片在數(shù)據(jù)中心也同樣表現(xiàn)出色。這是這枚芯片為Arm架構(gòu)沖擊高端市場(chǎng)打開(kāi)了局面，也引發(fā)了科技巨頭的造芯熱潮。如今，Graviton芯片已經(jīng)遍布AWS（亞馬遜云）的全球網(wǎng)絡(luò)，以不同的方式在23個(gè)AWS服務(wù)地區(qū)和十幾個(gè)不同的EC2實(shí)例類型中應(yīng)用。
兩家科技巨頭成功之前，Arm架構(gòu)對(duì)PC和數(shù)據(jù)中心的沖擊都無(wú)果而終，只能退守移動(dòng)終端和IoT中。而在X86的傳統(tǒng)領(lǐng)域取得突破，特別是大眾所熟知的PC市場(chǎng)，讓Arm架構(gòu)證明了自己同樣是計(jì)算世界的多面手。
那些在Arm世界馳騁多年的芯片巨頭再次行動(dòng)起來(lái)。英偉達(dá)盡管在收購(gòu)Arm中受挫，仍不改自己開(kāi)發(fā)Arm CPU的計(jì)劃，推出了擁有144核的Grace CPU，并讓洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LANL）“VENADO”超級(jí)計(jì)算機(jī)成為首批用戶。
高通去年以14億美元收購(gòu)蘋果前工程師團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立的CPU設(shè)計(jì)公司Nuvia，以Nuvia技術(shù)打造的全新Arm核PC CPU將會(huì)在2023年下半年推出，正與聯(lián)想、惠普等OEM廠合作打造采用新CPU的筆電。
聯(lián)發(fā)科也在去年召開(kāi)的Executive 峰會(huì)透露了進(jìn)軍PC的計(jì)劃。聯(lián)發(fā)科企業(yè)銷售和業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁Eric Fisher表示：“蘋果已經(jīng)向世界展示了這是可以做到的，持續(xù)了這么久的Wintel 合作關(guān)系必須承受一些壓力，而當(dāng)有壓力時(shí)，像我們這樣的公司就會(huì)有機(jī)會(huì)?！?/span>
在國(guó)內(nèi)，以此芯、啟靈芯、鴻鈞微、遇賢微為代表的初創(chuàng)企業(yè)也開(kāi)啟了Arm CPU的創(chuàng)業(yè)之路。這些公司的創(chuàng)始人和骨干均來(lái)自國(guó)際和國(guó)內(nèi)著名芯片企業(yè)，有著豐富的CPU研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，受到了投資機(jī)構(gòu)的追捧。
對(duì)于國(guó)內(nèi)這波CPU創(chuàng)業(yè)潮，一位參與投資的資深投資人指出：“蘋果實(shí)際上打破了Wintel壟斷PC的格局，這條路一打開(kāi)，就會(huì)出現(xiàn)新的創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)，國(guó)內(nèi)CPU企業(yè)原來(lái)主要做信創(chuàng)市場(chǎng)，那只占20%左右的份額，現(xiàn)在面對(duì)更廣闊的消費(fèi)市場(chǎng)，初創(chuàng)企業(yè)自然會(huì)大量出現(xiàn)?！?/span>
ARM For PC，真的有搞頭嗎？
先簡(jiǎn)單科普一下，目前電腦的CPU主要分為X86和ARM兩種架構(gòu)，指令集方面x86架構(gòu)的單條指令更長(zhǎng)，表達(dá)的意義更多，功能更強(qiáng)，但各指令使用頻率相差大，硬件要求更復(fù)雜，后來(lái)發(fā)展起來(lái)的ARM架構(gòu)單條指令更短，表達(dá)的意義更少，但使用頻率更高，硬件要求更簡(jiǎn)單。
因此在功耗方面ARM相比于x86具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，ARM的設(shè)計(jì)從低功耗出發(fā)，節(jié)能效果更明顯，這也意味著ARM架構(gòu)的產(chǎn)品具有系統(tǒng)穩(wěn)定性高、產(chǎn)品體積小、電源成本低等優(yōu)勢(shì)。再加上如今用戶對(duì)筆記本要求的越來(lái)越高，很多用戶希望廠商可以提供一臺(tái)性能足夠強(qiáng)勁同時(shí)功耗夠低的筆記本產(chǎn)品。采用ARM架構(gòu)打造而成的芯片恰好滿足這一需求，這也成為如今筆記本開(kāi)始ARM化的重要原因之一。
不過(guò)從目前的基數(shù)來(lái)看，基于ARM架構(gòu)的PC產(chǎn)品相比主流的X86架構(gòu)依然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后的，不過(guò)也受益于此，在增長(zhǎng)速度方面，ARM架構(gòu)產(chǎn)品在短短兩年內(nèi)的市場(chǎng)份額增長(zhǎng)了近9倍，不管之前的基數(shù)到底有多小，這都是一個(gè)恐怖的數(shù)據(jù)。
不過(guò)目前ARM的崛起很大一部分要?dú)w功于蘋果，畢竟從2020年開(kāi)始，蘋果的Mac系列產(chǎn)品就全部從X86轉(zhuǎn)向ARM架構(gòu)，不但在性能方面幾乎持平甚至超越同期的X86處理器，而且還發(fā)揮出ARM芯片低功耗長(zhǎng)續(xù)航的優(yōu)點(diǎn)，得到了不少消費(fèi)者和市場(chǎng)的認(rèn)可，變相使得ARM的市場(chǎng)占有率迅速增長(zhǎng)。也因此Canalys的分析師表示，假設(shè)在2026年ARM架構(gòu)處理器真的在整個(gè)市場(chǎng)中的份額達(dá)到了30%，占大頭的依舊會(huì)是蘋果。
雖說(shuō)在蘋果之前，高通就已經(jīng)在努力開(kāi)拓著PC市場(chǎng)了，并推出了多代面向PC的驍龍8C平臺(tái)，但或許是技術(shù)上的差異，又或許是生態(tài)系統(tǒng)不夠完善，從市場(chǎng)的反饋來(lái)看，結(jié)果卻并不理想。
奉承著“打不過(guò)就叫人”的道理，高通在去年1月份以14億美元的高價(jià)收購(gòu)了Nuvia這家全員來(lái)自蘋果、谷歌、Arm等科技巨頭的公司，其首款產(chǎn)品Nuvia Phoenix從性能表現(xiàn)、功耗控制上完全壓制了目前的旗艦移動(dòng)平臺(tái)SoC，而這正是高通目前所缺少的。
而高通最新發(fā)布的自研架構(gòu)芯片Phoenix或許就是高通洗刷“恥辱”的開(kāi)始，根據(jù)官方給出的參數(shù)來(lái)看，Phoenix是一顆基于ARM架構(gòu)打造的PC端芯片，在性能方面相比AMD Zen 2要強(qiáng)上50%，但功耗方面只有其30%左右。再結(jié)合之前高通發(fā)布的驍龍8cx Gen 3來(lái)看，高通的ARM PC級(jí)處理器確實(shí)已經(jīng)達(dá)到了及格線水平，也有了與X86處理器一戰(zhàn)的資本。
然而熟悉ARM For PC的用戶們都知道，ARM For PC最重要的并非其性能表現(xiàn)，也并非卓越的續(xù)航表現(xiàn)，而是軟件及生態(tài)。蘋果之所以能快速?gòu)腦86陣營(yíng)中跳到ARM陣營(yíng)并取得出色的表現(xiàn)，很大一部分要?dú)w功于蘋果那完善的生態(tài)，從iPhone到iPad，再到Mac，蘋果的每一款產(chǎn)品都是牢牢抓在自己手中，而高通這邊就略顯尷尬，其產(chǎn)品幾乎沒(méi)有任何聯(lián)動(dòng)性，這也是高通之前幾次進(jìn)軍PC市場(chǎng)沒(méi)得到好結(jié)果的原因之一。
生態(tài)易主
“做CPU非常不容易”，這是很多業(yè)內(nèi)人士的感慨。除了要過(guò)技術(shù)關(guān)，還有更難的生態(tài)關(guān)要跨越。開(kāi)發(fā)層面要有完整的工具鏈，應(yīng)用層面要獲得操作系統(tǒng)的支持。
就以大眾最為熟悉的操作系統(tǒng)而言，安卓成就了Arm在移動(dòng)端的輝煌，如果要復(fù)制這份成功，Windows是繞不開(kāi)的門檻。
實(shí)際上，微軟也一直在嘗試切入Arm體系。早在2011年，微軟推出在ARM架構(gòu)上運(yùn)行的32位Windows RT，因?yàn)檐浖募嫒菪远媸?。?017年，微軟卷土重來(lái)，聯(lián)合高通正式推出Windows on Arm。這次，微軟在ARM處理器上終于實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行x86代碼程序的能力。此后經(jīng)過(guò)多次的升級(jí)，Windows10又在2020年實(shí)現(xiàn)了對(duì)64位x86程序的支持。ARM架構(gòu)Windows設(shè)備在軟件兼容性、軟件實(shí)用性上的問(wèn)題基本得到解決。
高通曾與微軟簽署了綁定Windows的獨(dú)家協(xié)議。隨著這份合同在2022年結(jié)束，其他芯片供應(yīng)商進(jìn)入該領(lǐng)域的最后壁壘也完全消失了。
更有意思的是，微軟最早實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用程序在M1芯片的Mac上的適配。聯(lián)想、戴爾等x86架構(gòu)的PC供應(yīng)商不得不與人氣頗高的Mac展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。除了期待x86芯片有大幅的提升，他們也希望采用高效的Arm處理器進(jìn)行反擊。這或許也將促成非蘋果系的Arm CPU加快問(wèn)世。
近年來(lái)，Arm CPU在PC市場(chǎng)還開(kāi)辟了一個(gè)特殊的領(lǐng)域，采用Chrome OS的Chromebook。在疫情期間，這種定位入門、耗電極低，全時(shí)在線的產(chǎn)品在海外大受歡迎。聯(lián)發(fā)科因?yàn)榕c谷歌及筆電廠商密切合作，將旗下Arm處理器導(dǎo)入Chromebook而擴(kuò)增了在筆電市場(chǎng)的份額?？梢灶A(yù)見(jiàn)，Chromebook未來(lái)也將繼續(xù)成為Arm CPU必爭(zhēng)之地。
在服務(wù)器端，曾經(jīng)的軟件藩籬也在消失。所有大型的操作系統(tǒng)，如Linux、BSD、windows都可以得到Arm架構(gòu)的支持。容器化，包括虛擬化工具如docker、VMware、KVM和Kubernetes都可以在Arm架構(gòu)運(yùn)行。編程語(yǔ)言，包如CUDA和Java也都可以得到Arm的支持。Arm CPU崛起的條件也完全具備了。
現(xiàn)在有大概有1200億左右Arm設(shè)備在部署，主要分布在移動(dòng)端、物聯(lián)網(wǎng)以及消費(fèi)電子領(lǐng)域中。這樣的一個(gè)大規(guī)模的設(shè)備部署，使得Arm體系已經(jīng)成為最大的處理器生態(tài)系統(tǒng)。攜移動(dòng)市場(chǎng)巨大的動(dòng)量來(lái)沖擊PC和服務(wù)器，Arm新生態(tài)的建立也只是時(shí)間問(wèn)題了。
