英偉達(dá)正在開發(fā)基于Arm的PC芯片，挑戰(zhàn)英特爾

據(jù)路透報(bào)道，英偉達(dá)正在開發(fā)基于 Arm 架構(gòu)、適用于微軟 Windows 系統(tǒng)的個(gè)人電腦（PC）CPU，最快 2025 年發(fā)布。

兩位消息人士透露，AMD 也計(jì)劃使用 Arm 技術(shù)設(shè)計(jì) PC 芯片。

本周一，美股尾盤受此利多消息推動(dòng)，英偉達(dá)收盤大漲 3.84%，至每股 429.75 美元，Arm 上漲 4.89%，至每股 50.21 美元，英偉達(dá)主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手英特爾跳水收跌 3.06%，至每股 33.85 美元。

最新報(bào)道指出，英偉達(dá)和 AMD 最早可能在 2025 年銷售 PC 芯片，英偉達(dá)和 AMD 將加入高通行列，高通自 2016 年以來一直在為筆記本電腦設(shè)計(jì)基于 Arm 的芯片。

英偉達(dá)、AMD 和高通的舉措可能撼動(dòng)英特爾長期主導(dǎo)的個(gè)人電腦行業(yè)，目前，該行業(yè)正面臨著來自蘋果越來越大的壓力，蘋果的定制芯片為 Mac 電腦提供了更長的電池壽命和更快的性能。

微軟自 2016 年首次公開公布其 Windows on Arm（WOA）的戰(zhàn)略以來，微軟全力往 Arm 方向前進(jìn)。

Counterpoint Research 先前發(fā)布預(yù)測(cè)指出，基于 Arm 架構(gòu)的 PC 芯片將在 2027 年底拿下約 25% 的市占大餅，而做為 PC 市場(chǎng)最大廠商，面對(duì) Arm 解決方案的競(jìng)爭(zhēng)，英特爾將蒙受最大損失，在 5 年內(nèi)失去近 10% 的市占率。但英特爾仍將主導(dǎo) PC 市場(chǎng)，占據(jù)超過 60% 的份額。

微軟想靠英偉達(dá)強(qiáng)化 Windows 筆電能力

英偉達(dá)進(jìn)軍這一新領(lǐng)域，是微軟協(xié)助芯片公司為 Windows 個(gè)人電腦設(shè)計(jì)基于 Arm 技術(shù)處理器的移動(dòng)一環(huán)。微軟的目標(biāo)是與蘋果公司競(jìng)爭(zhēng)，因?yàn)樽詮奶O果推出為 Mac 電腦自行設(shè)計(jì)、基于 Arm 架構(gòu)的芯片以來，市占率在 3 年內(nèi)幾乎增加一倍。

一位知情人士透露，微軟高層主管（包含 Windows 和設(shè)備業(yè)務(wù)副總裁達(dá)烏魯里在內(nèi)）24 日將出席一場(chǎng)活動(dòng)，高通計(jì)劃在活動(dòng)上公布一款旗艦芯片的更多細(xì)節(jié)，而這款芯片是由蘋果前工程師團(tuán)隊(duì)所設(shè)計(jì)。

英偉達(dá)發(fā)言人 Ken Brown、AMD 發(fā)言人 Brandi Marina、Arm 發(fā)言人 Kristen Ray 和微軟發(fā)言人 Pete Wootton 都拒絕發(fā)表評(píng)論。

目前，英特爾長期主導(dǎo) PC 市場(chǎng)，但面臨來自蘋果與日俱增的壓力。蘋果的自研芯片讓 Mac 電腦的電池續(xù)航力更長、運(yùn)作速度更快，可以與使用更多電力的芯片匹敵。一位消息人士說，微軟的高管已經(jīng)觀察到蘋果基于 Arm 技術(shù)的芯片在 AI 處理等方面的高效，并希望獲得類似的表現(xiàn)。

在 2016 年，微軟請(qǐng)高通展開行動(dòng)，要把 Windows 操作系統(tǒng)遷移到 Arm 基礎(chǔ)處理器架構(gòu)，此前，Arm 的架構(gòu)長期以來一直驅(qū)動(dòng)智能手機(jī)。兩位知情人士透露，微軟當(dāng)時(shí)授予高通獨(dú)家協(xié)議，讓高通開發(fā)能與 Windows 兼容的芯片，期限到 2024 年。

消息人士說，一旦這項(xiàng)獨(dú)家協(xié)議到期，微軟就會(huì)鼓勵(lì)其他業(yè)者進(jìn)入這塊市場(chǎng)。

財(cái)務(wù)和策略顧問公司 D2D Advisory 首席執(zhí)行官 Jay Goldberg 表示，微軟從 1990 年代的經(jīng)驗(yàn)學(xué)到，他們不想再次依賴英特爾，他們不想依賴單一供應(yīng)商，「如果 Arm 真的在 PC（芯片）領(lǐng)域起飛，他們不會(huì)永遠(yuǎn)讓高通成為唯一供應(yīng)商」。

AI 功能將成為 CPU 新亮點(diǎn)

微軟一直鼓勵(lì)芯片廠商把先進(jìn)的 AI 功能結(jié)合到他們所設(shè)計(jì)的 CPU 中。微軟認(rèn)為自家的 Copilot 這類由 AI 強(qiáng)化的軟件，將成為使用 Windows 操作系統(tǒng)時(shí)愈來愈重要的一部分。為了落實(shí)這樣的愿景，英偉達(dá)、AMD 等業(yè)者即將推出的芯片必須把芯片上的資源分配于處理 AI 功能。

即使微軟和芯片公司繼續(xù)推動(dòng)這些計(jì)劃，也不能保證成功。軟件開發(fā)人員過去花了數(shù)十年和數(shù)十億美元為在英特爾 x86 運(yùn)算架構(gòu)上運(yùn)作的 Windows 編寫程序。x86 運(yùn)算架構(gòu)屬于英特爾，但也授權(quán)給 AMD。為 x86 芯片所寫出的電腦程序不會(huì)自動(dòng)在基于 Arm 技術(shù)的設(shè)計(jì)運(yùn)作，而要推動(dòng)這種的轉(zhuǎn)變，可能構(gòu)成挑戰(zhàn)。

英特爾也持續(xù)將 AI 功能融入其芯片中，最近展示一款筆電，上面的功能類似于把 ChatGPT 直接裝在電腦上。

Arm VS x86 架構(gòu)處理器

移動(dòng)時(shí)代精簡(jiǎn)指令集的代表 Arm 構(gòu)架處理器和復(fù)雜指令集的代表 x86 構(gòu)架處理器越發(fā)趨同，他們?cè)诨ハ嘟梃b之中不斷進(jìn)步，這二者的界限已經(jīng)開始變得模糊起來了。

Arm 構(gòu)架處理器的制程工藝要領(lǐng)先 x86 構(gòu)架處理器至少一代以上，根本原因在于，Arm 構(gòu)架處理器大多的應(yīng)用場(chǎng)景體積有限，芯片必須采用更為先進(jìn)的制程工藝才能滿足功耗、性能的平衡。目前，Arm 構(gòu)架處理器普遍使用 5nm~7nm 制程工藝制造，這樣才可以裝進(jìn)手機(jī)、平板電腦這一類空間極為有限的設(shè)備中；而 x86 構(gòu)架處理器一般都應(yīng)用在筆記本電腦、臺(tái)式機(jī)電腦上，功耗和散熱的要求相比要「低」不少，一般而言都是 7nm~10nm 的制程工藝就足夠應(yīng)對(duì)了。

Arm 架構(gòu)處理器的異構(gòu)計(jì)算曾經(jīng)是一大殺手锏，性能核與功效核這樣的 big.LITTLE 架構(gòu)設(shè)計(jì)很好的兼顧了耗電、性能之間的平衡。比如當(dāng)手機(jī)常規(guī)運(yùn)行時(shí)，只需要低功耗的小核心運(yùn)行即可保證，當(dāng)你運(yùn)行一款復(fù)雜的游戲時(shí)，性能核心將全力工作。

但是，異構(gòu)計(jì)算大小核的設(shè)計(jì)現(xiàn)在已經(jīng)不是 Arm 構(gòu)架處理器的獨(dú)有技術(shù)了，包括英特爾在內(nèi)的 x86 處理器廠商也開始使用了這種異構(gòu)設(shè)計(jì)思路，例如從 12 代酷睿處理器開始，也同樣分為性能核與功耗核，用以應(yīng)對(duì)不同使用場(chǎng)景（AMD 也將啟用異構(gòu)設(shè)計(jì)）?？梢?，隨著技術(shù)的發(fā)展，二者的界限正在變得模糊。

隨著搭載 M 系列芯片（M1、M2 以及即將到來的 M3）的蘋果筆記本電腦上市，仿佛 Arm 構(gòu)架處理器的絕對(duì)性能已經(jīng)和 x86 構(gòu)架處理器平起平坐了，實(shí)際上并非如此。M 系列處理器的獨(dú)特之處在于片上緩存，這個(gè)獨(dú)特的設(shè)計(jì)極大的提升了數(shù)據(jù)的傳輸速度，另一方面，蘋果有針對(duì)性的對(duì)特定應(yīng)用方向進(jìn)行了深度優(yōu)化設(shè)計(jì)。用一個(gè)不太恰當(dāng)?shù)闹卑捉忉屖?，M 系列處理器的定向優(yōu)化能力非常優(yōu)秀，這也讓搭載了 M 系列處理器的蘋果筆記本電腦在部分應(yīng)用上表現(xiàn)甚至可以與 X86 構(gòu)架的旗艦處理器一較高低（當(dāng)然，這也和 MAC OS 操作系統(tǒng)與 Windows 操作系統(tǒng)對(duì)硬件資源調(diào)用的邏輯差異有關(guān)系）。但是在沒有被「定向優(yōu)化」到地方，表現(xiàn)自然不可能與 x86 構(gòu)架處理器媲美，而且差距甚大。

在更為復(fù)雜的應(yīng)用上，x86 構(gòu)架處理器的優(yōu)勢(shì)短時(shí)間內(nèi)是無可取代的。最關(guān)鍵的一點(diǎn)，在于 Arm 架構(gòu)處理器的亂序執(zhí)行能力遠(yuǎn)不及 x86 架構(gòu)處理器。比如電腦在操作的時(shí)候多是隨機(jī)且不可預(yù)測(cè)的，x86 構(gòu)架處理器在這方面就加強(qiáng)了亂序指令執(zhí)行的能力，而且，x86 構(gòu)架還有一個(gè)特點(diǎn)就是單核心雙線程的設(shè)計(jì)，讓其在處理亂序指令的時(shí)候效率更高。但是這樣的缺點(diǎn)也顯而易見，那就是隨時(shí)都要準(zhǔn)備著應(yīng)對(duì)亂序指令的執(zhí)行，因此它的耗電量也比較大。

而 Arm 構(gòu)架處理器在執(zhí)行確定次序的執(zhí)行指令時(shí)效率很高，而且依靠多核心協(xié)同處理而不是依靠單一線程來執(zhí)行，這樣不需要用到的部分就可以進(jìn)入「待機(jī)」模式，耗電自然就更少。比如說手機(jī)使用的 Arm 處理器芯片，一般都是片上系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（SoC），也就是一塊芯片上集成了多個(gè)功能模塊。這些模塊哪一個(gè)功做哪一個(gè)不工作？對(duì)于移動(dòng)端設(shè)備來說很好判斷，通過軟件層就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)它們單獨(dú)控制，由此，時(shí)下不需要工作的模塊大可以「關(guān)閉」讓其待命，自然耗電就少了許多。