繼去年在驍龍技術(shù)峰會(huì)上發(fā)布旗艦級(jí)Windows PC處理器驍龍X Elite之后，小男孩高通近期再次推出了一款面向高端PC市場(chǎng)的驍龍新品——驍龍X Plus處理器。
根據(jù)高通公布的雙雄資料，驍龍X Plus是和胖一顆定位高端的ARM PC處理器產(chǎn)品。它的小男孩CPU部分采用10核心設(shè)計(jì)，最高主頻可達(dá)3.4GHz，驍龍制程工藝則是雙雄領(lǐng)先的4nm。高通Adreno GPU提供3.8TFLOPS，和胖高通Hexagon NPU帶來(lái)45TOPS，小男孩是驍龍已知筆記本電腦處理器中最快的NPU。
值得注意的雙雄是，在多項(xiàng)公開基準(zhǔn)測(cè)試中，和胖驍龍X Plus的小男孩綜合性能表現(xiàn)均超越了英特爾當(dāng)前移動(dòng)PC中的主力——酷睿Ultra 7 155H。相比之下，驍龍驍龍X Plus在同功耗下，雙雄CPU核心提供了更高的單線程和多線程處理能力，GPU圖形計(jì)算性能也更強(qiáng)，由此可以推斷，搭載驍龍X Plus的筆記本電腦能帶來(lái)更長(zhǎng)的電池續(xù)航時(shí)間、更高的處理效率以及更智能的使用的使用體驗(yàn)。但遺憾的是，高通并沒有像介紹驍龍X Elite時(shí)那樣，展示更多實(shí)際應(yīng)用的細(xì)節(jié)。
▲驍龍X Plus CPU單線程測(cè)試結(jié)果
▲驍龍X Plus CPU多線程測(cè)試結(jié)果
▲驍龍X Plus GPU測(cè)試成績(jī)
驍龍X Plus的推出，可謂是繼X Elite之后，ARM向傳統(tǒng)x86處理器+WIndows陣營(yíng)發(fā)起的又一輪強(qiáng)勢(shì)挑戰(zhàn)。
雖然高通尚未詳細(xì)透露其在PC處理器領(lǐng)域的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，但通過(guò)連續(xù)兩款產(chǎn)品的發(fā)布，可以明顯感受到高通正加速進(jìn)軍PC處理器領(lǐng)域，并在ARM Windows生態(tài)系統(tǒng)中積極布局。而人工智能技術(shù)的興起，也在加速重塑傳統(tǒng)PC，AI PC為高通進(jìn)軍PC領(lǐng)域帶來(lái)了歷史性的發(fā)展機(jī)遇。
從芯片架構(gòu)到市場(chǎng)格局，AI正在重塑PC行業(yè)
在傳統(tǒng)PC時(shí)代，英特爾x86架構(gòu)和微軟Windows操作系統(tǒng)構(gòu)成了PC生態(tài)系統(tǒng)的雙核心。作為推動(dòng)PC產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩大引擎，它們的聯(lián)盟關(guān)系決定了過(guò)去幾十年，PC處理器的發(fā)展主線始終圍繞CPU的性能提升。
無(wú)論是制程工藝的縮小、核心數(shù)量增加，還是指令集技術(shù)的優(yōu)化，CPU一直是決定PC性能的關(guān)鍵器件。即便在后來(lái)GPU開始助陣處理圖形和并行計(jì)算負(fù)載，異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，但CPU仍舊是衡量整機(jī)性能表現(xiàn)的最重要指標(biāo)。
這種"CPU即PC"的格局，很大程度上源自x86架構(gòu)的軟件生態(tài)優(yōu)勢(shì)。絕大部分的應(yīng)用程序和游戲都是針對(duì)x86進(jìn)行開發(fā)的，CPU性能的提升自然就成為了應(yīng)用體驗(yàn)的決定性因素。因此，從最初的4004到現(xiàn)在的酷睿，英特爾一直將CPU作為x86芯片設(shè)計(jì)的核心價(jià)值所在。
然而，AI時(shí)代的來(lái)臨，正在顛覆這種傳統(tǒng)格局。AI計(jì)算對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)并行處理能力的極高需求，使得CPU單打獨(dú)斗的架構(gòu)已難以為繼。專門的AI加速器如GPU、TPU、NPU被納入芯片異構(gòu)設(shè)計(jì)中，共同彌補(bǔ)CPU在AI算力上的不足。
其中，NPU作為專門服務(wù)于AI訓(xùn)練和推理的芯片，在AI時(shí)代扮演著舉足輕重的角色。CPU不再是衡量芯片性能的唯一指標(biāo)，AI算力才是新的王牌。這一變革為ARM陣營(yíng)在PC領(lǐng)域贏得了機(jī)遇。
ARM架構(gòu)本身對(duì)AI加速器的支持較為成熟，高通等ARM芯片廠商此前就在移動(dòng)AI、邊緣AI等領(lǐng)域耕耘已久。尤其是高通，早在2015年，驍龍820手機(jī)芯片中就搭載了第一代AI Engine。到了2018年，驍龍855中的Hexagon NPU增加了Hexagon張量加速器，進(jìn)一步提升AI性能。2020年，高通Hexagon NPU又迎來(lái)了變革性的架構(gòu)更新，融合了向量、張量、標(biāo)量加速器，實(shí)現(xiàn)更好的性能功耗表現(xiàn)。這些積累讓高通在手機(jī)端積累了豐富的AI芯片設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，也為其后續(xù)拓展AI加速芯片至PC等更廣闊領(lǐng)域奠定了基礎(chǔ)。
所以，當(dāng)AI重塑了芯片架構(gòu)范式，AI加速器成為新王牌時(shí)，ARM也就獲得了在傳統(tǒng)x86 Windows PC領(lǐng)域分一杯羹的關(guān)鍵契機(jī)。
蘋果為ARM芯PC打了個(gè)樣
作為個(gè)人電腦的先驅(qū)，蘋果自上世紀(jì)80年代開始就一直在處理器領(lǐng)域進(jìn)行自主設(shè)計(jì)和創(chuàng)新。
早期的Apple II和Macintosh電腦采用了Motorola 68000系列處理器。雖然性能一般，但68000架構(gòu)在設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔、功能集成度等方面領(lǐng)先于當(dāng)時(shí)的英特爾x86芯片。
上世紀(jì)90年代，蘋果與IBM、摩托羅拉聯(lián)手打造了PowerPC RISC架構(gòu)處理器，應(yīng)用于PowerMac系列機(jī)型。PowerPC憑借較高的運(yùn)算能力，曾一度在蘋果計(jì)算機(jī)產(chǎn)品線占據(jù)主導(dǎo)地位。
然而進(jìn)入21世紀(jì)后期，PowerPC的發(fā)展受到了制約。為獲得x86龐大軟件生態(tài)系統(tǒng)支持，2005年蘋果宣布轉(zhuǎn)向采用英特爾酷睿處理器，結(jié)束了長(zhǎng)達(dá)20年的PowerPC時(shí)代。
在英特爾芯片的支持下，蘋果先后推出了MacBook、MacBook Pro、iMac等具有里程碑意義的產(chǎn)品。然而，長(zhǎng)期依賴英特爾芯片的策略，使蘋果在一定程度上被架構(gòu)和性能發(fā)展的"天花板"所限制。為進(jìn)一步提升產(chǎn)品性能和功耗體驗(yàn)，2020年，蘋果宣布從x86處理器遷移到自主設(shè)計(jì)的ARM指令集芯片M1。
蘋果M1處理器憑借臺(tái)積電5納米制程工藝、8核CPU、7核GPU、16核神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎等強(qiáng)勁配置，使MacBook Air/Pro筆記本在性能、續(xù)航力等方面實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，引領(lǐng)了PC處理器性能新風(fēng)向。
如今，蘋果的ARM架構(gòu)處理器已經(jīng)發(fā)展到第三代M3芯片，它展現(xiàn)了ARM在PC領(lǐng)域可以與x86芯片一較高下的實(shí)力。
難題交到了微軟手上
作為個(gè)人電腦操作系統(tǒng)的老牌主導(dǎo)者，微軟其實(shí)相當(dāng)早就看到了ARM處理器在移動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域的潛力，并開始布局ARM版本W(wǎng)indows系統(tǒng)。
2012年，微軟推出Windows RT系統(tǒng)，它是首個(gè)專門針對(duì)ARM芯片架構(gòu)設(shè)計(jì)的Windows版本。雖然Windows RT也內(nèi)置了部分傳統(tǒng)Windows程序，但由于生態(tài)支持有限，以及續(xù)航等硬件缺陷，最終在市場(chǎng)上不溫不火。
2015年，微軟又推出了Windows 10 ARM版，以更好地支持ARM芯片在筆記本電腦等場(chǎng)景的應(yīng)用。該系統(tǒng)允許運(yùn)行32位ARM本地應(yīng)用和大部分傳統(tǒng)x86應(yīng)用程序。但軟件兼容性和性能體驗(yàn)仍有不小差距。
為解決ARM Windows性能瓶頸，2017年微軟宣布推出全新ARM64手機(jī)指令集架構(gòu)，并在2018年推出了Always Connected PC計(jì)劃，以整合移動(dòng)芯片的優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)永續(xù)連接和超長(zhǎng)電池續(xù)航。
但Always Connected PC由于硬件生態(tài)匱乏、性能表現(xiàn)不理想等因素，市場(chǎng)反響一般。2021年，微軟進(jìn)一步推出ARM64 EC計(jì)劃，以提升ARM64版WindowsApp的性能。盡管微軟一直在推動(dòng)ARM Windows生態(tài)發(fā)展，但受軟件生態(tài)支持、芯片性能不足等因素制約，ARM Windows多年來(lái)一直未能獲得市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可。
▲驍龍X Elite續(xù)航測(cè)試結(jié)果
不過(guò)，現(xiàn)在高通推出的ARM PC處理器驍龍X Elite和驍龍X Plus，其官方發(fā)布的多項(xiàng)基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果表明，ARM架構(gòu)芯片在性能、功耗等關(guān)鍵指標(biāo)上，已經(jīng)做好了與x86正面競(jìng)爭(zhēng)的準(zhǔn)備。
▲驍龍X Elite多線程測(cè)試
接下來(lái)，ARM Windows生態(tài)系統(tǒng)能否真正在PC領(lǐng)域取得突破，難題已經(jīng)交到了微軟手上。微軟是否能最終解決ARM Windows軟件兼容性、開發(fā)者支持等痛點(diǎn)，將決定ARM處理器在PC市場(chǎng)的未來(lái)發(fā)展前景。只有硬件與軟件兩手并重、相互兼顧，ARM架構(gòu)才能真正在PC處理器領(lǐng)域立足分得一杯羹。
