英偉達正在開(kāi)發(fā)基于A(yíng)rm的PC芯片，挑戰英特爾

據路透報道，英偉達正在開(kāi)發(fā)基于 Arm 架構、適用于微軟 Windows 系統的個(gè)人電腦（PC）CPU，最快 2025 年發(fā)布。

兩位消息人士透露，AMD 也計劃使用 Arm 技術(shù)設計 PC 芯片。

本周一，美股尾盤(pán)受此利多消息推動(dòng)，英偉達收盤(pán)大漲 3.84%，至每股 429.75 美元，Arm 上漲 4.89%，至每股 50.21 美元，英偉達主要競爭對手英特爾跳水收跌 3.06%，至每股 33.85 美元。

最新報道指出，英偉達和 AMD 最早可能在 2025 年銷(xiāo)售 PC 芯片，英偉達和 AMD 將加入高通行列，高通自 2016 年以來(lái)一直在為筆記本電腦設計基于 Arm 的芯片。

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

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

Counterpoint Research 先前發(fā)布預測指出，基于 Arm 架構的 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(chǎng)商，面對 Arm 解決方案的競爭，英特爾將蒙受最大損失，在 5 年內失去近 10% 的市占率。但英特爾仍將主導 PC 市場(chǎng)，占據超過(guò) 60% 的份額。

微軟想靠英偉達強化 Windows 筆電能力

英偉達進(jìn)軍這一新領(lǐng)域，是微軟協(xié)助芯片公司為 Windows 個(gè)人電腦設計基于 Arm 技術(shù)處理器的移動(dòng)一環(huán)。微軟的目標是與蘋(píng)果公司競爭，因為自從蘋(píng)果推出為 Mac 電腦自行設計、基于 Arm 架構的芯片以來(lái)，市占率在 3 年內幾乎增加一倍。

一位知情人士透露，微軟高層主管（包含 Windows 和設備業(yè)務(wù)副總裁達烏魯里在內）24 日將出席一場(chǎng)活動(dòng)，高通計劃在活動(dòng)上公布一款旗艦芯片的更多細節，而這款芯片是由蘋(píng)果前工程師團隊所設計。

英偉達發(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)表評論。

目前，英特爾長(cháng)期主導 PC 市場(chǎng)，但面臨來(lái)自蘋(píng)果與日俱增的壓力。蘋(píng)果的自研芯片讓 Mac 電腦的電池續航力更長(cháng)、運作速度更快，可以與使用更多電力的芯片匹敵。一位消息人士說(shuō)，微軟的高管已經(jīng)觀(guān)察到蘋(píng)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(lèi)似的表現。

在 2016 年，微軟請高通展開(kāi)行動(dòng)，要把 Windows 操作系統遷移到 Arm 基礎處理器架構，此前，Arm 的架構長(cháng)期以來(lái)一直驅動(dòng)智能手機。兩位知情人士透露，微軟當時(shí)授予高通獨家協(xié)議，讓高通開(kāi)發(fā)能與 Windows 兼容的芯片，期限到 2024 年。

消息人士說(shuō)，一旦這項獨家協(xié)議到期，微軟就會(huì )鼓勵其他業(yè)者進(jìn)入這塊市場(chǎng)。

財務(wù)和策略顧問(wèn)公司 D2D Advisory 首席執行官 Jay Goldberg 表示，微軟從 1990 年代的經(jīng)驗學(xué)到，他們不想再次依賴(lài)英特爾，他們不想依賴(lài)單一供應商，「如果 Arm 真的在 PC（芯片）領(lǐng)域起飛，他們不會(huì )永遠讓高通成為唯一供應商」。

AI 功能將成為 CPU 新亮點(diǎn)

微軟一直鼓勵芯片廠(chǎng)商把先進(jìn)的 AI 功能結合到他們所設計的 CPU 中。微軟認為自家的 Copilot 這類(lèi)由 AI 強化的軟件，將成為使用 Windows 操作系統時(shí)愈來(lái)愈重要的一部分。為了落實(shí)這樣的愿景，英偉達、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推動(dòng)這些計劃，也不能保證成功。軟件開(kāi)發(fā)人員過(guò)去花了數十年和數十億美元為在英特爾 x86 運算架構上運作的 Windows 編寫(xiě)程序。x86 運算架構屬于英特爾，但也授權給 AMD。為 x86 芯片所寫(xiě)出的電腦程序不會(huì )自動(dòng)在基于 Arm 技術(shù)的設計運作，而要推動(dòng)這種的轉變，可能構成挑戰。

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

Arm VS x86 架構處理器

移動(dòng)時(shí)代精簡(jiǎn)指令集的代表 Arm 構架處理器和復雜指令集的代表 x86 構架處理器越發(fā)趨同，他們在互相借鑒之中不斷進(jìn)步，這二者的界限已經(jīng)開(kāi)始變得模糊起來(lái)了。

Arm 構架處理器的制程工藝要領(lǐng)先 x86 構架處理器至少一代以上，根本原因在于，Arm 構架處理器大多的應用場(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(mǎn)足功耗、性能的平衡。目前，Arm 構架處理器普遍使用 5nm~7nm 制程工藝制造，這樣才可以裝進(jìn)手機、平板電腦這一類(lèi)空間極為有限的設備中；而 x86 構架處理器一般都應用在筆記本電腦、臺式機電腦上，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對了。

Arm 架構處理器的異構計算曾經(jīng)是一大殺手锏，性能核與功效核這樣的 big.LITTLE 架構設計很好的兼顧了耗電、性能之間的平衡。比如當手機常規運行時(shí)，只需要低功耗的小核心運行即可保證，當你運行一款復雜的游戲時(shí)，性能核心將全力工作。

但是，異構計算大小核的設計現在已經(jīng)不是 Arm 構架處理器的獨有技術(shù)了，包括英特爾在內的 x86 處理器廠(chǎng)商也開(kāi)始使用了這種異構設計思路，例如從 12 代酷睿處理器開(kāi)始，也同樣分為性能核與功耗核，用以應對不同使用場(chǎng)景（AMD 也將啟用異構設計）?？梢?jiàn)，隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，二者的界限正在變得模糊。

隨著(zhù)搭載 M 系列芯片（M1、M2 以及即將到來(lái)的 M3）的蘋(píng)果筆記本電腦上市，仿佛 Arm 構架處理器的絕對性能已經(jīng)和 x86 構架處理器平起平坐了，實(shí)際上并非如此。M 系列處理器的獨特之處在于片上緩存，這個(gè)獨特的設計極大的提升了數據的傳輸速度，另一方面，蘋(píng)果有針對性的對特定應用方向進(jìn)行了深度優(yōu)化設計。用一個(gè)不太恰當的直白解釋是，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(píng)果筆記本電腦在部分應用上表現甚至可以與 X86 構架的旗艦處理器一較高低（當然，這也和 MAC OS 操作系統與 Windows 操作系統對硬件資源調用的邏輯差異有關(guān)系）。但是在沒(méi)有被「定向優(yōu)化」到地方，表現自然不可能與 x86 構架處理器媲美，而且差距甚大。

在更為復雜的應用上，x86 構架處理器的優(yōu)勢短時(shí)間內是無(wú)可取代的。最關(guān)鍵的一點(diǎn)，在于 Arm 架構處理器的亂序執行能力遠不及 x86 架構處理器。比如電腦在操作的時(shí)候多是隨機且不可預測的，x86 構架處理器在這方面就加強了亂序指令執行的能力，而且，x86 構架還有一個(gè)特點(diǎn)就是單核心雙線(xiàn)程的設計，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(jiàn)，那就是隨時(shí)都要準備著(zhù)應對亂序指令的執行，因此它的耗電量也比較大。

而 Arm 構架處理器在執行確定次序的執行指令時(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(xiàn)程來(lái)執行，這樣不需要用到的部分就可以進(jìn)入「待機」模式，耗電自然就更少。比如說(shuō)手機使用的 Arm 處理器芯片，一般都是片上系統結構（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？對于移動(dòng)端設備來(lái)說(shuō)很好判斷，通過(guò)軟件層就可以實(shí)現對它們單獨控制，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。