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你信苹果吗?Arm PC 会不会取代X86?

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作为苹果WWDC 2020全球开发者大会的压轴,苹果放出大招官宣了Mac产品线的换“芯”计划:用两年时间把Mac芯片从Intel X86架构迁移到基于Arm架构的自主芯片Apple Silicon上。通俗来说,就是苹果要把Mac的处理器,从Intel的Core-i系列CPU,更换成和iPhone、iPad上相同的A系列芯片。

在CPU架构迁移方面,苹果显然是最有经验的公司,没有之一。从摩托罗拉到IBM再到Intel,苹果已经成功实现两次架构迁移;而这次向Arm的迁移,是苹果在全盛时期的主动为之,是准备已久的大招,可以想象,迁移过程也许会比前两次更加顺利。

苹果拥抱Arm,背后有哪些隐藏原因?苹果能带动整个产业撼动X86在PC行业几十年的牢固地位吗?

IT时报记者

■李玉洋

为何要推出自研芯片?

在WWDC 2020大会上,苹果给出了自己的答案,自研芯片性能更高、能耗更低。苹果的A系列处理器是Arm架构中的优等生,是那种“别人家的孩子”;所以,对于苹果来说,从X86架构转移到Arm架构,最不用担心的就是产品性能问题。

为何要推出自研处理器?业界一种普遍观点是,苹果换了架构后,不用再跟着Intel“挤牙膏式更新”的节奏发布新品,可以更好地部署Mac产品线。更关键的是,苹果可以对自家产品实现更完美控制,同时大大节约采购成本。

目前,Intel在CPU制程方面暂时停留在10、14纳米水平。纵观Intel和苹果近几年的更新节奏,可以清晰地看到苹果对Intel处理器的更新并不十分满意。

而Apple Silicon亮相后,Mac产品线的更新节奏会变得更加可控,这也能确保苹果精准掌握用户Mac产品的实际使用感受和最佳购机时刻,实现利润最大化,将新品的发布节奏牢牢掌握在自己手中。

此外,随着Mac改用Arm架构芯片,极其丰富的 iOS 应用,就能直接在 macOS上运行。通过控制Mac的软硬件生态,将iPhone的成功复刻到Mac产品线,打造苹果具有完全掌控力的软硬件生态圈。

除了以上原因外,苹果大费周章自研芯片的背后,当然也有控制成本的因素在里面。根据供应链消息人士的爆料,苹果使用台积电5nm工艺制造的自研Mac处理器,其成本每颗约在75美元,那么75美元到底是什么水平?iPhone 11所使用的A13处理器成本每个约在 64 美元左右,而Intel酷睿i7处理器售价普遍在300美元以上。

业界认为,如果苹果采用自研芯片,预计成本将降低40%~60%。此外,苹果将摆脱对英特尔X86架构的依赖,这将有助于改善供应链控制,提高技术创新的主动性。

全面Arm架构时代来了吗?

通常情况下,个人电脑实现X86向Arm的迁移并不容易,因为看似技术迁移的背后,实际上却是生态的迁移,这需要对大量已基于X86架构上成熟的应用进行转换。

如果把眼花缭乱的软件追根溯源,我们可以回到处理器和软件运行最原始的一种关系——指令集。简单地说,指令集就是处理器运行的“指导思想”,是一套让处理器能理解程序的行为规范。如果指导思想不同,那肯定就没有互相理解的基础,而基于这一整套架构开发出来的软件就像由此衍生的各国文化,亚洲人不理解非洲文化,非洲人也不懂南美文化。

凭借苹果如今的品牌影响力、金钱力,相信这次架构迁移肯定比前两次要顺利许多。有媒体预测,苹果A系列芯片尚无法在MacBook Pro、iMac和Mac Pro高端产品上与Intel的性能匹敌,比如实现对高端PC中Intel至强处理器的替换,苹果能否提供与其性能相匹配的处理器还有待观察,这才是苹果自研芯片真正的挑战所在。

此番苹果投入Arm怀抱,会带领其他PC厂商撼动X86的江湖地位?事实上,Windows和Arm组合的PC早已在市场上出现,微软、联想、三星、惠普、华硕等公司联手高通,都已推出基于Arm架构的笔记本电脑,但是市场反应并不理想。

Arm架构的笔记本电脑尽管在实时在线、超低功耗、超长续航方面表现突出,但局限在了商务办公领域,诸如娱乐、游戏等大量应用则需要通过转换和适配,来适合Arm架构的Windows系统。同时,也需要面临OEM厂商配合度、价格是否被市场认可、消费者接受程度、应用开发者支撑程度等挑战。

需要指出的是,在PC和服务器芯片的领域,Intel以X86架构至今一骑绝尘,X86至今依然占据整个数据中心90%以上的市场份额。

那些采用Arm架构的笔记本电脑

除了苹果采用自研芯片Apple Silicon,其他品牌厂商都使用的来自高通Arm架构方案——骁龙8cx。

作为首个7nm PC 平台,高通骁龙8cx采用了8核设计(4个大核+4个小核),支持千兆级LTE和长达多日的续航时间,将智能手机与无风扇超薄笔记本电脑的性能结合,但目前还处在小众市场试水阶段。

Surface Pro X:支持应用太少了

虽然Surface Pro X隶属于Surface系列,运行的也是完整版的Windows10系统,但和该系列的其他产品不同,微软在这款产品上没有再使用一颗英特尔的X86架构CPU作为核心。

在Surface Pro X上,微软使用的是一颗专用的Microsoft SQ1芯片,这款芯片是基于高通已有的骁龙8cx魔改而来,它大致可以被看作是骁龙8cx的升级超频版,拥有更好的计算性能。在台积电的7nm制程工艺下,这颗芯片的总体功耗是被控制在了 7W,相较于英特尔动辄两位数功耗的芯片来说功耗要低不少。

从实际体验来看,Surface Pro X所拥有的性能仅能满足轻办公使用。比如打开微信、QQ等聊天工具,使用Office套件,或是进行视频会议,整体运行基本流畅,而对微软全家桶的适配更加不是问题。就现阶段来说,Surface Pro X 能做的事情相较于使用Intel处理器的Surface Pro 7要少很多。

除了性能方面的问题,对于使用Arm架构处理器的Surface Pro X,它不得不面对应用兼容的大难题。Surface Pro X并不能直接运行基于X86架构的win64位软件,对于标准的win32位应用可以勉强正常运行。总体来说,目前Surface Pro X所支持的应用实在是太少了。

联想Yoga 5G:5G概念机

在美国拉斯维加斯举办的2020年国际消费电子展(CES 2020)上,联想首次展示了全球首款5G版的个人电脑Yoga 5G。

尽管Yoga 5G的外观看上去平淡无奇,但内部规格颇具意义。这款笔记本电脑配置了高通骁龙8cx PC处理器以及高通X55 5G调制解调器。这令Yoga 5G成为首个基于Arm架构的5G Windows系统笔记本电脑,也是高通骁龙8cx处理器与X55 5G调制解调器的首次结合应用。

Yoge 5G搭配了14英寸的全高清IPS触摸屏、8GB RAM以及256GB或512GB的储存空间,有两个USB-C端口、一个耳机插孔和一个支持5G的Nano SIM插槽,也可兼容eSIM一起使用。作为Yoga系列下的2合1笔记本电脑,Yoga 5G具有可旋转360度的铰链,机载指纹扫描仪和红外摄像头令登录更方便,设备重量为1.3千克。

三星Galaxy Book S:性能并不完美

三星Galaxy Book S也有搭载高通骁龙8cx处理器的版本,拥有8GB内存和最高1TB存储,集成蜂窝网功能,CPU性能比上一代的Galaxy Book 2提升40%,图形性能提升80%,同时内存带宽更高。

得益于骁龙8cx处理器,三星Galaxy Book S的机身能够做到十分小巧,重量仅为961克,比其他13英寸轻薄笔记本电脑更轻。

由于使用的是Arm架构处理器,功耗差不多和手机一样低,三星Galaxy Book S 的续航据说能达到23小时。出色的续航能力和LTE连接能力也确保了这款笔记本电脑是最适合外出工作的笔记本电脑之一。

但是,Galaxy Book S并不完美,它的性能欠佳,与某些应用程序的兼容性问题令人费解,这也意味着它只适合处理硬件需求不高的日常任务或运行Spotify和Netflix等知名应用程序。


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