被“邊緣化”多年后，Arm想要在PC市場稱王？
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、高性能以及超長續(xù)航等表現(xiàn)，受到市場和消費者的好評。據(jù)報道，目前蘋果在售的個人電腦，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，預計到2023年將提升至15%。目前，基于Arm架構(gòu)的個人電腦已經(jīng)獲得了相當大一塊PC市場。
一些分析師預測，Arm PC的銷量將在未來幾年得到快速的增長。據(jù)DigiTimes報道，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將運行Arm處理器，未來整個行業(yè)格局可能會被改變。
如此潛力巨大的市場，讓很多廠商紛紛加速布局。聯(lián)發(fā)科和高通都加大了對Windows on Arm的投入，國內(nèi)芯片廠商也在加速入局，有分析認為，未來Arm PC或?qū)⒄w走強，而這也將是國產(chǎn)芯片借勢彎道超車的機遇所在。
在蘋果們的感召下
6月，蘋果的M2芯片如約而至。盡管這顆芯片沒有再次驚艷，也不會向其他廠商出售，但M系列的整體出色表現(xiàn)還是扭轉(zhuǎn)了Arm芯片在PC市場的頹勢。
Arm CPU在PC處理器市場的份額已經(jīng)達到9.5%，也許這個數(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，這個數(shù)字僅為2%。Mercury Research的首席分析師Dean McCarron認為，Arm的PC市場份額增長主要是由Mac的強勁銷售推動，因為蘋果公司轉(zhuǎn)換架構(gòu)的行動非常高效。
市場上一直不缺采用Arm CPU的筆電，由于平庸的性能、毫無競爭力的價格，這些產(chǎn)品從未真正流行過。在蘋果用M1系列芯片陸續(xù)升級Mac產(chǎn)品線之后，憑借出色的性能和續(xù)航能力，以及極富競爭力的定價（低于采用英特爾CPU的上一代產(chǎn)品），穩(wěn)固了忠實用戶并吸引了大量新客戶，一舉擴大了Arm CPU在PC領域的銷量和影響力。
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)沖擊高端市場打開了局面，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，以不同的方式在23個AWS服務地區(qū)和十幾個不同的EC2實例類型中應用。
兩家科技巨頭成功之前，Arm架構(gòu)對PC和數(shù)據(jù)中心的沖擊都無果而終，只能退守移動終端和IoT中。而在X86的傳統(tǒng)領域取得突破，特別是大眾所熟知的PC市場，讓Arm架構(gòu)證明了自己同樣是計算世界的多面手。
那些在Arm世界馳騁多年的芯片巨頭再次行動起來。英偉達盡管在收購Arm中受挫，仍不改自己開發(fā)Arm CPU的計劃，推出了擁有144核的Grace CPU，并讓洛斯阿拉莫斯國家實驗室（LANL）“VENADO”超級計算機成為首批用戶。
高通去年以14億美元收購蘋果前工程師團隊創(chuàng)立的CPU設計公司Nuvia，以Nuvia技術打造的全新Arm核PC CPU將會在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)科也在去年召開的Executive 峰會透露了進軍PC的計劃。聯(lián)發(fā)科企業(yè)銷售和業(yè)務發(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 合作關系必須承受一些壓力，而當有壓力時，像我們這樣的公司就會有機會。”
在國內(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)始人和骨干均來自國際和國內(nèi)著名芯片企業(yè)，有著豐富的CPU研發(fā)經(jīng)驗，受到了投資機構(gòu)的追捧。
對于國內(nèi)這波CPU創(chuàng)業(yè)潮，一位參與投資的資深投資人指出：“蘋果實際上打破了Wintel壟斷PC的格局，這條路一打開，就會出現(xiàn)新的創(chuàng)業(yè)機會，國內(nèi)CPU企業(yè)原來主要做信創(chuàng)市場，那只占20%左右的份額，現(xiàn)在面對更廣闊的消費市場，初創(chuàng)企業(yè)自然會大量出現(xiàn)。”
ARM For PC，真的有搞頭嗎？
先簡單科普一下，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，表達的意義更多，功能更強，但各指令使用頻率相差大，硬件要求更復雜，后來發(fā)展起來的ARM架構(gòu)單條指令更短，表達的意義更少，但使用頻率更高，硬件要求更簡單。
因此在功耗方面ARM相比于x86具有獨特優(yōu)勢，ARM的設計從低功耗出發(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。再加上如今用戶對筆記本要求的越來越高，很多用戶希望廠商可以提供一臺性能足夠強勁同時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始ARM化的重要原因之一。
不過從目前的基數(shù)來看，基于ARM架構(gòu)的PC產(chǎn)品相比主流的X86架構(gòu)依然是遠遠落后的，不過也受益于此，在增長速度方面，ARM架構(gòu)產(chǎn)品在短短兩年內(nèi)的市場份額增長了近9倍，不管之前的基數(shù)到底有多小，這都是一個恐怖的數(shù)據(jù)。
不過目前ARM的崛起很大一部分要歸功于蘋果，畢竟從2020年開始，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芯片低功耗長續(xù)航的優(yōu)點，得到了不少消費者和市場的認可，變相使得ARM的市場占有率迅速增長。也因此Canalys的分析師表示，假設在2026年ARM架構(gòu)處理器真的在整個市場中的份額達到了30%，占大頭的依舊會是蘋果。
雖說在蘋果之前，高通就已經(jīng)在努力開拓著PC市場了，并推出了多代面向PC的驍龍8C平臺，但或許是技術上的差異，又或許是生態(tài)系統(tǒng)不夠完善，從市場的反饋來看，結(jié)果卻并不理想。
奉承著“打不過就叫人”的道理，高通在去年1月份以14億美元的高價收購了Nuvia這家全員來自蘋果、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平臺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”的開始，根據(jù)官方給出的參數(shù)來看，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來看，高通的ARM PC級處理器確實已經(jīng)達到了及格線水平，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)。蘋果之所以能快速從X86陣營中跳到ARM陣營并取得出色的表現(xiàn)，很大一部分要歸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)品幾乎沒有任何聯(lián)動性，這也是高通之前幾次進軍PC市場沒得到好結(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。除了要過技術關，還有更難的生態(tài)關要跨越。開發(fā)層面要有完整的工具鏈，應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在移動端的輝煌，如果要復制這份成功，Windows是繞不開的門檻。
實際上，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)上運行的32位Windows RT，因為軟件的兼容性而告失敗。在2017年，微軟卷土重來，聯(lián)合高通正式推出Windows on Arm。這次，微軟在ARM處理器上終于實現(xiàn)了運行x86代碼程序的能力。此后經(jīng)過多次的升級，Windows10又在2020年實現(xiàn)了對64位x86程序的支持。ARM架構(gòu)Windows設備在軟件兼容性、軟件實用性上的問題基本得到解決。
高通曾與微軟簽署了綁定Windows的獨家協(xié)議。隨著這份合同在2022年結(jié)束，其他芯片供應商進入該領域的最后壁壘也完全消失了。
更有意思的是，微軟最早實現(xiàn)了應用程序在M1芯片的Mac上的適配。聯(lián)想、戴爾等x86架構(gòu)的PC供應商不得不與人氣頗高的Mac展開競爭。除了期待x86芯片有大幅的提升，他們也希望采用高效的Arm處理器進行反擊。這或許也將促成非蘋果系的Arm CPU加快問世。
近年來，Arm CPU在PC市場還開辟了一個特殊的領域，采用Chrome OS的Chromebook。在疫情期間，這種定位入門、耗電極低，全時在線的產(chǎn)品在海外大受歡迎。聯(lián)發(fā)科因為與谷歌及筆電廠商密切合作，將旗下Arm處理器導入Chromebook而擴增了在筆電市場的份額。可以預見，Chromebook未來也將繼續(xù)成為Arm CPU必爭之地。
在服務器端，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)運行。編程語言，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設備在部署，主要分布在移動端、物聯(lián)網(wǎng)以及消費電子領域中。這樣的一個大規(guī)模的設備部署，使得Arm體系已經(jīng)成為最大的處理器生態(tài)系統(tǒng)。攜移動市場巨大的動量來沖擊PC和服務器，Arm新生態(tài)的建立也只是時間問題了。
