Arm芯片的下一站

作者：六千

随着Arm架构芯片在移动设备、嵌入式设备中的普及，凭借算力、功耗、生态上的快速发展，Arm架构芯片正大举进攻高性能计算市场。

此芯科技创始人曾表示“Arm技术的发展已经到了能够抢夺x86市场这样一个时间点上。”尤其是苹果M1芯片用不到一年时间就开始撬动x86阵营在传统PC芯片市场上数十年的主导地位。调研机构Counterpoint也曾给出预测，在2027年基于Arm的pc市场份额将增长一倍。

Arm芯片已然征服了移动市场，那么它的下一站是否是PC市场呢？

Arm芯片的笔记本电脑已经崛起

基于Arm的硬件运行Mac操作系统的能力使苹果占据了基于Arm的笔记本电脑市场的90%。正如开篇所说，苹果正在以一己之力带动Arm架构芯片在笔记本电脑的征途。得益于ARM架构低功耗的特点，搭载M1芯片的苹果MacBook系列笔记本电脑，电池续航达到了20小时，相比搭载X86架构处理器的笔记本有着成倍提升。同时M1集成的8核心GPU甚至超过X86架构英特尔的集显，堪称移动端最强集成显卡。

在笔记本领域，其实不止苹果在使用Arm CPU。采用Chrome OS的Chromebook也是基于Arm CPU的笔记本电脑。在疫情期间，这种定位入门、耗电极低，全时在线的产品大受欢迎。在京东上，一台Chrombook笔记本电脑预估的到手价格不到1800元。可以看到，搭载Arm架构CPU的笔记本电脑当前主要集中在最极端的两个市场；传统x86架构仍牢牢把持着中高端市场。

Arm 的PC SoC 与 x86 CPU之争

Arm芯片的特性决定了搭载Arm芯片笔记本厂商的市场战略。

在高端市场上，基于 Arm 的 SoC 可以针对特定用例进行定制。这意味着SoC可以设计有更多数量的高性能CPU内核和高度集成的内存，使其能够与x86 CPU竞争。他们的定制内核可以实现现成处理器内核无法实现的更高级功能，并且可以更好地与硬件和操作系统集成。此外，基于 Arm 的 SoC 可以集成高度集成的内存，从而实现更快、更高效的内存访问。这可以通过在 CPU 和 GPU 之间实现更快的数据访问和共享来提高图形密集型任务的性能。因此搭载苹果自研的M系列芯片开始成为创作者的“标配”。

从低端市场来看，基于Arm架构的处理器不是将处理单元与其余硬件分开，而是将各种硬件功能（如外围组件互连等 I/O 总线控制器）位于同一物理平台上，并且所有不同的功能都通过内部总线集成在一起，即这称为片上系统或（SOC）。随着性能的提高，通过不同的设计， ARM处理器可以拥有极高的性价比。甚至可以为入门级、500美元以下的Chromebook和Windows PC等低端电脑提供动力。顺理成章的，既然不能用极致的性能战胜x86，不如就用极致的性价比抢占市场。毕竟有一大部分成本敏感的低端用户，他们对CPU的性能要求是够用就行，不会接受过于高昂的CPU售价，价格极致便宜的Chromebook就是在抢占这部分市场。

在这样的两种选择之中，也暴露出Arm架构的PC的弱点，即x86发展多年积累的生态一时之间难以打破。Counterpoint指出，对Windows和Office365的全面支持以及基于Arm的原生应用程序的采用速度是决定Arm SoC在PC中渗透率的关键因素。当这些因素得到解决，基于 Arm 的 PC 才更有可能成为日常用户和企业的可行选择。毕竟，对于一半打工人来说，相对于架构，大家还是更关心能不能使用微软的一套系统。好在，微软已经在开放对arm芯片的授权。微软甚至在2022年宣布推出Windows Dev Kit 2023，即一款为 Windows 开发人员构建的 Arm 驱动设备。随着搭载Arm架构的PC越来越多，生态将只是一个时间问题。

于是，Arm PC芯片的战争打响了。

Arm PC芯片市场：三强争霸

不同于x86芯片市场的一家独大（虽然AMD近年市场份额也有所增长，但英特尔的领先优势还是相当明显），正处于萌芽状态的Arm PC芯片市场正处于一个人人都有机会的市场新生期，目前最有代表性的三个玩家是：苹果、高通、联发科。值得注意的是，有消息指出ARM公司也在计划研发Arm架构的PC芯片。那么接下来我们就来看看这四家的产品情况。

苹果M系列带头冲锋

作为Arm PC最有代表性的产品，苹果的M系列芯片可以说是打响了Arm芯片的名片。2020年，苹果的M1芯片Geekbench 5单线程的跑分超过了i9，曾被称为“Arm架构的胜利”。

随着苹果宣布将M2 Ultra用于工作站产品Mac Pro，彻底停用所有x86芯片。Arm芯片在PC上的实用性已经不需要更多证明。可以说M系列芯片是Arm PC芯片的冲锋兵。

高通紧随其后

据报道，微软与高通达成独家协议，Snapdragon 8cx Gen 3 将成为未来 Windows 笔记本电脑中唯一基于 Arm 的高端芯片产品。如果这笔交易确实，市场有望看到更多Windows on Arm产品。

前文提到的微软的Windows Dev Kit 2023就是搭载了高通Snapdragon® 8cx Gen 3计算平台的PC。作为苹果的老对手，高通的Arm PC也瞄准了高端市场。据报道，高通最新的Arm PC处理器为骁龙8cx Gen4，型号SC8380，研发代号“Hamoa”，CPU内核不再是以往的Kryo而是全新打造的Oryon CPU，来自高通花费百亿巨资收购的Nuvia团队，基于ARM指令集完全自研。

骁龙8cx Gen4采用12核设计，8大核3.4GHz+4小核2.4GHz，支持独显/PCIe 4.0外围设备等，测试设备包括一款10寸二合一平板以及13寸笔记本电脑。CEO阿蒙日前在采访中透露，这款处理器最终会在2023年9到10月份发布，终端产品则会在2024年初上市。首发骁龙8cx Gen4的是微软新一代Surface，使用Win11系统，整体对标苹果的M1/M2笔记本。

在 CPU 性能方面，高通的Snapdragon 8cx Gen 2与超极本级芯片（例如低功耗 15W 版本的英特尔 i5 处理器）旗鼓相当。通过高通内部参考设计（QRD）测试产品提交的基准测试显示，Snapdragon 8cx Gen 3 的平均单核得分为 1,000；多核平均得分徘徊在 5000 分左右。相对于x86仍有一定竞争力。

不过高通的芯片性能距离苹果M系列仍有一定差距。Snapdragon 8cx Gen 3 泄露的 Geekbench 单核成绩为 1,000 分，与 M1 领先的 1,700 分仍有很大差距。虽然多核分数的差异并不那么明显，但仍然存在差距。Apple M1 的平均得分约为 7,700 分，而 Snapdragon 芯片的平均得分为 5,000 分。

事实上，基准测试显示，即使在Windows 虚拟机中运行，Apple M1 也能击败 8cx Gen 3 的单核分数。尽管虚拟化和运行额外的操作系统会产生额外的开销，但 M1 的多核得分与新的高通芯片相差无几。
M1 Pro 和 M1 Max SoC的领先优势就更加明显了。它们甚至提供足够的图形处理能力，可以与 NVIDIA 和 AMD 的一些附加 GPU 竞争。最后，Apple 最近宣布了加速 ProRes 视频编码和 ML 训练功能，让专业用户感到满意。

在价格方面， 8cx Gen 2 比Apple M1更便宜，但它在相似的价格范围内进行竞争Galaxy Book Go 是最便宜的 8cx Gen 2 设备，售价 799 美元，但配备 4GB RAM——对于现代 Windows 设备来说显然不够。与此同时，Surface Pro X 使用了 8cx Gen 2 的改进版本，但起价远高于 1,000 美元。在这样的定价来看，用户或许更倾向于选择一台苹果笔记本，而不是一台有着Windows系统的骁龙芯片笔记本。除了价格之外，迄今为止发布的基于 Snapdragon 的 Windows 设备的 I/O 表现不佳。例如，上述设备均不提供 Thunderbolt。

联发科走自己的路

另一家也在Arm芯片深有积累的芯片公司联发科选择了PC市场。联发科副总曾表示，PC是规模400亿美元的巨大市场，联发科计划涉足高功耗市场，将不少已经应用于手机的移动技术如5G、蓝牙、Wi-Fi、显示IC等带到PC平台上，和高通骁龙争高低。

联发科目前的 Arm PC 芯片多用于中低端 Chromebook。2022年1月，联发科发布迅鲲 Kompanio 1380 芯片，采用 6nm 工艺。迅鲲 1380 配备了 8 核心 CPU，其中包含 4 个 Arm Cortex-A78 核心，配备 5 核心 Arm Mali-G57 GPU。今年5月，联发科和英伟达还将合作开发用于笔记本应用的 WOA（Windows on Arm）平台产品。同时，消息人士补充说，由英伟达 GPU 和 AI 技术提供支持的 WOA 平台产品将帮助两家公司打入笔记本电脑市场。不同于高通，搭载联发科芯片的PC更加“亲民”。两家手机SoC巨头在PC市场的上的路线也基本与原本市场定位相似。

观望中的ARM、微软

除了已经有产品问世的三家公司，还有一些公司的粮草已经先行。

有报道指出，ARM公司组建了一个新的 "解决方案工程 "团队，将领导这些用于移动设备、笔记本电脑和其他电子产品的原型芯片的开发。此外，微软也在招募半导体相关人才，比如SOC架构师、芯片设计工程师等等。团队的目标就是为了自研一款PC用的ARM芯片，用于抗衡苹果M系列芯片，而这款芯片也极有可能和Windows12一同亮相。

越来越多的智能设备成为新应用市场

随着PC的普及，PC市场已经逐渐成熟。因此，对于更加架构灵活的Arm芯片来说，去扩展更多智能设备也是Arm PC级SoC的新思路。例如，在 VR 耳机中使用基于 Arm 的 PC 级 SoC，它们可以让 VR 耳机提供类似 PC 的性能，并能够处理更复杂和要求更高的 VR 应用。

在国内，智能家居成为了有潜力的新场景。通过利用新一代的通信信息技术，智能家居可以实现系统平台和家居产品之间的互联互通，满足用户对于信息获取和使用的需求。智能家居具有许多功能，例如集中管理、远程功能控制、场景互联互通、自主学习迭代等。这些功能可以构建出智能化的家居生活场景，提升家居生活的舒适性、安全性和便捷性。

根据IDC及CSHIA的数据，2016～2020年间，中国智能家居市场规模由2608.5亿元增长至5144.7亿元，年均复合增长率达到18.51%。2021年中国智能家居设备市场出货量超过2.2亿台，同比增长9.2%，规模达到5800亿元。2022～2026年，中国智能家居设备市场出货量将以21.4%的复合增长率快速增长，到2026年市场出货量有望接近5.4亿台，规模将达到8000亿元，并在有望在不久的将来突破万亿元。近期比较火的百度的闺蜜机添添就搭载了联发科的MTK8768芯片。如同前文所说，联发科主打的是一种“农村包围城市”路线。

在硬件创新来到瓶颈的时候，不如在概念上寻找突破。

回到开篇的问题，在占领了手机芯片市场之后，Arm芯片的下一站是PC市场吗？答案是肯定，但要补充的是，Arm芯片的下一站不止是PC市场。