加入星计划,您可以享受以下权益:

  • 创作内容快速变现
  • 行业影响力扩散
  • 作品版权保护
  • 300W+ 专业用户
  • 1.5W+ 优质创作者
  • 5000+ 长期合作伙伴
立即加入
  • 正文
    • 站在苹果的肩膀上
    • 从苹果的失败开始
    • 高通还差什么
  • 推荐器件
  • 相关推荐
  • 电子产业图谱
申请入驻 产业图谱

用苹果打败苹果:高通这一次行了吗?

2023/12/01
3705
阅读需 16 分钟
加入交流群
扫码加入
获取工程师必备礼包
参与热点资讯讨论

作者:何律衡,编辑:李墨天

古希腊哲学家赫拉克利特说过:人不能两次踏入同一条河流。他如果见过高通,很可能会改口。

2017年的高通骁龙技术峰会上,除了旗舰手机处理器骁龙845,高通还联合华硕推出了一款笔记本产品Nova Go,亮点是搭载了高通的骁龙835处理器,而非笔记本里常见的英特尔。

随后,高通又和PC开发商推出了多款搭载骁龙850处理器的Windows笔记本,比如联想Yoga C630、三星Galaxy Book2、华为MateBook E等等。

这是高通对英特尔发动的第一次进攻,但这两款处理器都是基于手机芯片“魔改”而来,考虑到性能、兼容性以及不低的终端产品定价,起到的效果只有逗乐英特尔。

紧接着,不死心的高通又携定制化程度更高的8cx系列芯片卷土重来,代表Arm架构阵营再次挑战英特尔,依然铩羽而归。由于x86架构授权牢牢掌握在英特尔和AMD手里,相对开放的Arm阵营一直试图打破x86的垄断,但大多折戟沉沙。

直到2020年苹果M1芯片横空出世,为Arm阵营注入了一阵强心剂,自然让一众Arm芯片公司产生了“我也行”的想法,其中就包括头铁的高通。

今年10月的高通骁龙技术峰会,高通发布了面向PC市场的新款芯片骁龙X Elite,不仅英特尔全系产品沦为对照组,苹果当时的最强战力M2 Max也成为背景板。

骁龙X Elite确实云集了众多天时地利人和:英特尔被芯片制造能力拖了多年后腿,苹果因为优势太大挤牙膏上瘾,美国政府帮高通解决了海思这个劲敌。更重要的是,X Elite不仅凝聚了高通十多年的移动芯片开发经验,还有死对头苹果自研芯片的无数秘密。

那么这一次,高通行了吗?

站在苹果的肩膀上

2019年圣诞前夕,苹果一纸诉讼,将一家成立不到一年的初创公司告上法院。

公司名为Nuvia,创始人是在苹果工作了近十年的芯片架构师威廉姆斯三世(Gerard Williams III),在苹果领导了从A7到A13处理器的开发,传言还参与了苹果即将发布的首款自研PC芯片M1的设计,公司内部威望很高。

另外两位创始人分别是谷歌前首席芯片架构师Manu Gulati,也在苹果干过8年;谷歌前系统架构师John Bruno,也是从苹果跳槽过去的。

根据研究机构Semianalysis的说法,自从威廉姆斯离职,A系列芯片就显示出进步不足,提升全靠台积电的刀法,足见威廉姆斯的重要性。

大概是为了规避与苹果的竞争,Nuvia的业务虽然也是研发Arm架构芯片,但产品主要是服务器CPU。而且Nuvia自成立后就一直保持低调,结果还是被苹果告了,理由是科技公司打官司常见的“窃取商业秘密”。

让苹果多少没想到的是,自己发起的诉讼迅速提高了Nuvia的知名度,并吸引了英特尔、谷歌、英伟达等一系列潜在买家,其中就包括苹果的死对头高通。

按照苹果的说法,Nuvia“利用”了苹果技术,并且挖走了一批芯片团队骨干。但在苹果的同行看来,这份起诉书毫无疑问是在暗示:Nuvia拥有和苹果相当的Arm架构芯片设计能力。

官司还没打完,Nuvia的人才、技术和专利被手速最快的高通以14亿美元打包带走,这显然戳了苹果的肺管子。

当时,高通在手机芯片市场份额大幅下滑,与千年老二联发科差距锐减至8.8%,旗舰产品骁龙865被苹果A13强势碾压。为PC市场开发的Arm架构CPU也因为性能和兼容性等原因,市场表现惨淡。反而是苹果的M1芯片在2020年底一炮打响。如果不是海思因为制裁无法代工,高通的情况会更加危急。

主营业务连连败退,新兴业务出师不利,Nuvia恰如其分的出现,于高通而言可谓瞌睡遇到了枕头。

Nuvia强悍实力在于,其基于Arm架构的服务器CPU,在保持低功耗特性的基础上,还拥有和x86架构不相上下、甚至超越后者的性能表现。

就在M1发布的3个月前,Nuvia发布自研服务器CPU——Phoenix内测跑分结果,每瓦性能远远高于x86的同代产品。

2021年年初,Nuvia被正式纳入高通麾下,这个带着Apple Silicon无数秘密的芯片设计团队就此进入一段蛰伏期。直到今年10月底,高通才拿出了14亿美元买来的成果:

面向手机市场的骁龙8 Gen3,以及全新的骁龙X Elite Oryon。

骁龙8 Gen3是骁龙8平台的常规迭代,但有了挤牙膏的A17 Pro作为陪衬,性能提升依旧炸裂,让苹果在芯片上维持了多年的优势就此作古。小米的卢伟冰也前来捧场,掏出还没开卖的小米14真机迫不及待的展示。

但发布会真正的主角其实是骁龙X Elite Oryon,这款处理器面向PC平台,在单线程性能方面,X Elite超过了苹果的M2 Max(当时M3尚未发布)和英特尔的i9-13980HX。同时,峰值性能的功耗上,X Elite比M2 Max少30%,比i9-13980HX低70%。

抛弃原有命名的字母“X”背后,高通想要改写PC生态格局的心,已经摁不住了。

从苹果的失败开始

2006年,苹果在Mac产品线进入英特尔代替IBM,x86架构彻底称霸了PC与服务器市场。Arm架构发动了多次反攻,直到2020年M1芯片的问世,才取得了实质意义的成果。

x86架构是一种复杂指令集,优点是可以在一条指令周期内完成多项子任务,缺点是指令过于冗长,处理简单任务时,就像杀鸡用牛刀,造成不必要的功耗。

Arm架构是一种精简指令集,x86用一条指令就可以完成的任务,Arm需要拆成几条指令分别完成,处理复杂任务时比较费劲,但处理简单任务时却灵活省电。

因此,产业界对于这两套架构的适用界限也一直泾渭分明:

强调便携性、注重功耗控制的产品,如智能手机,以Arm架构为主;

需要处理复杂工作的终端,注重性能释放,如台式机或者传统PC,就用x86架构。

但“超级本”这个概念的出现,给Arm架构创造了一个历史性机遇。

这类产品主打轻薄便携,但又要胜任一些高性能场景。因此既需要低功耗长续航,性能又不能太差。简单来说就是既要又要。然而,x86一次次证明了自己难堪大用。

2015年,苹果推出史上最轻薄的12寸MacBook,问世时相当惊艳,却再未迭代,最终惨遭产品线除名。

为了将机身缩小到和iPad一样的大小,苹果激进的采用了无风扇散热方案,纯靠内部结构和金属机身被动散热,这就要求英特尔把芯片功耗做到足够低。

坦率地说,英特尔确实做到了低功耗,但代价是大刀阔斧阉割性能。这款专门定制的酷睿M3芯片的性能,比2014年发布的MacBook Air用的i5-4260U还差。

和12寸MacBook同病相怜的,是Windows阵营中以Surface为代表的“既要又要”类产品,其困境也和苹果如出一辙:在x86天然缺陷下,无法在预期的功耗控制水准下提供足够高的性能。

12寸MacBook的问题最终被苹果自研M系列芯片解决,更加广阔的Windows市场,就是高通盯上的地盘。

作为M系列“同父异母”的兄弟,X Elite没理由不强悍:

担任芯片“司令部”的CPU,基于Nuvia Oryon CPU,4nm工艺,单线程性能比核心数相同的苹果M2 Max、英特尔i7-1355U更强,且在达到峰值性能时功耗仅为后两者的1/3。

负责图形处理的GPU,仍由高通旗下Adreno打造,性能比i7-13800H中的Intel Xe集显快2倍,功耗为后者的1/4,对比AMD R9 7940HS中的780M,每瓦性能同样高出一大截。

此外,为了顺应AI大势,X Elite也配备了负责高性能计算的NPU,算力达到45 TOPS。

继承了苹果的家产,高通终于补齐了低功耗Arm架构的性能短板。

X Elite单核、多核性能跑分均超过同代产品

同时,X Elite以台积电的4nm工艺制造,相比于英特尔还掣肘于x86架构和自身挤牙膏的制造工艺,高通优势尽显。

然而,Arm架构面对的铁板,不只有芯片这一块。

高通还差什么

高通征战PC市场,面前还有三座大山:软件生态、成本控制、OEM厂商的配合度。

首先是软件生态。

苹果M1芯片发布时,硬件工程副总裁John Ternus介绍芯片架构只用了8分钟,反而用了9分钟来讲述专门为M1优化的操作系统macOS Big Sur。

这个操作系统最重要的作用是:确保搭载M1芯片的Mac,能够继续使用基于x86硬件开发的软件。

过去的PC操作系统,由于硬件端x86架构的统治地位,大部分软件也是根据x86架构CPU设计的,一旦CPU从x86架构转换到Arm架构,就要面对软件不适配的问题。

这同样也是微软头疼的问题。2012年,微软推出基于Arm架构的Surface RT,但Windows上的软件,几乎全部是基于x86架构的CPU开发的。

微软的解决方法是,开发一套专门的操作系统Windows RT,但需要软件开发商配合新操作系统,重新设计软件。但以Surface RT惨淡的销量,软件开发商自然性质寡然。最终,Surface RT上,一度只能顺畅使用微软自家的软件,用户接受度可想而知。

重建软件生态的方案行不通,那直接将x86架构下的软件生态移植到Arm架构呢?

2016年,微软授权高通独家开发能够“无缝切换”的Arm架构芯片,但效果不佳,强行移植会带来性能损失,并且没能完全解决兼容性问题。直到现在,微软官网上还挂着类似的操作指南(原文如此,不是英文机翻):

微软官网标注

苹果是怎么解决这个问题的?

首先,重新设计的操作系统macOS Big Sur内置了一种名为Rosetta 2的技术,能将基于x86架构CPU的编程语言“翻译”成基于Arm架构CPU的编程语言,使得使用者可以无缝继续采用原来的软件。

其次,基于Rosetta 2技术的软件生态移植只是过渡阶段,苹果仍然鼓励软件开发者,专门为基于Arm芯片的操作系统,重新开发软件,为此提供了足够多的开发工具。

但苹果的底气在于,MacBook已经有了足够高的销量,足以“倒逼”软件开发商花成本重新设计。这些优势,过去的微软没有,现在的高通也没有。

在X Elite的发布会上,高通在抛出众多遥遥领先的数据后,面对软件生态问题,却只能含糊其辞:将与微软合作解决——诺基亚当年也是这么想的。

另一个问题是成本的控制。

X Elite性能炸裂遥遥领先的代价,是更先进的芯片制程,更大的芯片规模和更好的封装技术,这都意味着非常高的成本。

而“类Surface”产品的目标用户大部分依然注重性价比,一旦成本压不住,很容易导致搭载X Elite的产品卖不动,反而凸显了MacBook的性价比。

英特尔自己有芯片代工厂,芯片制造的成本掌控在自己手里;苹果有自己的终端产品,面对供应链公司有极高的议价权。但高通只是一家芯片设计公司,很难拥有和苹果匹敌的供应链话语权。

这也就牵扯出了最后一个问题:苹果既设计芯片,也开发终端产品,可以顶住压力强行上马;但高通想卖自己的芯片,还要看惠普、戴尔这些PC生产商的意愿。

PC生产商早早把灵魂交给了微软和英特尔,本就利润微薄,如果X Elite对比x86平台没有一些绝对的优势,想要让PC生产商跟着高通赌一把,恐怕并没有那么容易。

要知道英特尔多年来一直通过打折、补贴和市场开发基金等方式,笼络PC生产商签署排他性协议。考虑到X Elite的终端产品最早也要到2024年中才上市,英特尔和AMD虎躯一震挤爆牙膏也有可能。

因此,在X Elite反攻x86这件事上,反而是高通的急切的多。

2023年第一财季至今,高通营收与净利润连续四个季度同比两位数下跌,这是在过去十年里从未发生过的事。

手机市场已经衰退多年,汽车和PC业务投入不少,但大部分还在竞争“跳水冠军”的阶段。虽然X Elite勉强回应了市场对高通多年的期待,但距离成为手机芯片之外的第二条大腿依然遥远。

最后还想劝劝高通:咱都做PC芯片了,能不能别惦记着捆绑基带芯片卖了?

推荐器件

更多器件
器件型号 数量 器件厂商 器件描述 数据手册 ECAD模型 风险等级 参考价格 更多信息
SII1136CTU 1 Lattice Semiconductor Corporation Consumer Circuit,

ECAD模型

下载ECAD模型
暂无数据 查看
MAX3845UCQ+D 1 Maxim Integrated Products Consumer Circuit, 14 X 14 MM, 1.00 MM HEIGHT, LEAD FREE, MS-026, TQFP-100
$38.46 查看
LM386N-3 1 Texas Instruments 0.7W, 1 CHANNEL, AUDIO AMPLIFIER, PDIP8, DIP-8

ECAD模型

下载ECAD模型
$0.88 查看
苹果

苹果

Discover the innovative world of Apple and shop everything iPhone, iPad, Apple Watch, Mac, and Apple TV, plus explore accessories, entertainment, and expert device support.

Discover the innovative world of Apple and shop everything iPhone, iPad, Apple Watch, Mac, and Apple TV, plus explore accessories, entertainment, and expert device support.收起

查看更多

相关推荐

电子产业图谱

饭统戴老板小伙伴们的科技后花园,用投资视角,扒巨头秘史,没有客气,只有硬核!