作者:畅秋

 

在智能手机基带芯片一战中胜出后,高通在新战场向苹果发起了进攻。

 

高通与苹果,一个是全球最大的IC设计厂商,同时也是最成功的智能手机基带芯片提供商;另一个是全球最大的智能手机厂商,也是非常成功的手机应用处理器(AP)设计商。然而,由于基带芯片设计难度高,即使是苹果这样财大气粗,且技术功底深厚的公司,也难以成功自研,正是这一关键点,将这两家大厂牢牢地绑定在一起,围绕手机基带芯片,相爱相杀多年,2019年,以高通胜出而告一段落。眼下,这两家大厂又在新领域展开了争夺,这一次,高通向苹果发起了挑战。

 

近期,高通首席执行官克里斯蒂亚诺·阿蒙(Cristiano Amon)在接受路透社访问时表示,他坚信高通可以拥有市场上最好的芯片,并在笔记本电脑CPU方面处于领先地位。阿蒙强调,在前苹果工程师的帮助下,高通将在PC处理器方面赢过苹果的M2芯片。

 

该报道一经发出,著名苹果产品分析师郭明錤就补充了信息,称高通的新处理器名为“Hamoa”,并将采用4nm制程工艺生产,苹果的M2将采用台积电的5nm制程。

 

用苹果老臣进攻苹果

 

从近些年的发展来看,苹果的PC业务进展得不错,紧跟传统三强联想、惠普、戴尔,排名第四,在全球PC市场份额约为7%,而就品牌影响力而言,苹果笔记本电脑已经超过了戴尔,排在第三位。能取得这样的成绩,与苹果近两年自研的M1系列CPU有很大关系,这款基于Arm的处理器性能对于笔记本电脑应用场景非常友好,为该公司拓展市场增添了不少砝码。

 

反观高通,在智能手机,特别是4G时期取得巨大成功后,近几年也将PC作为了一个新的发展方向,目前,高通正与联想、惠普等合作推介基于Arm处理器的笔记本电脑。不过,该公司基于Arm研发的PC处理器还没有被市场广泛接受。即便如此,人们也不敢轻视高通发展PC业务的能力,毕竟该公司在传统手机业务取得巨大成功,且在较新的汽车芯片业务方面也拓展出了一片天空。因此,阿蒙放出超过苹果PC业务的豪言,虽然有喊口号成分,但也体现出了该公司的决心。

 

此次,阿蒙如此高调,一个重要的原因是高通收购了NUVIA,去年该公司被高通以14亿美元收至麾下。NUVIA是初创公司,创办人为苹果前CPU SoC架构师Gerard Williams、苹果SoC部门前主管Manu Gulati,以及苹果平台架构组前主管John Bruno,此外,NUVIA还聚集了前谷歌和Arm的芯片资深人士,具备很强的技术背景。通过此次收购,高通得以将新CPU设计技术整合到新系列应用产品中,包括智能手机、笔记本电脑,以及汽车ADAS系统等。

 

在谈到NUVIA时,阿蒙显得信心满满,他表示,高通可以在PC处理器市场击败苹果,这需要一支芯片架构师团队的帮助,他们以前在苹果芯片部门工作,但现在为高通工作。实际上,苹果的M系列芯片表现优异,也与NUVIA有关系,因为创办NUVIA的几个苹果公司老臣是M芯片早期开发工作的参与者,他们对M系列取得成功是有贡献的。

 

第一战胜出

 

对于苹果的笔记本电脑,明显落后的高通显得如此有信心,还有一个很重要的原因,那就是在传统优势领域——手机基带芯片——经过多年的博弈,苹果最终选择了妥协,高通胜出。

 

自2007年推出首款iPhone手机以来,特别是从iPhone 4s开始,苹果就依赖高通的基带芯片,而由于后者具有技术和专利优势,在业内大赚特赚,苹果自然也不能幸免。由于每年都要向高通缴纳高昂的基带芯片使用和专利授权费用,且随着iPhone的畅销,这笔费用也在逐年增加,这对于财大气粗的苹果也有些吃不消,因此,该公司从2018年开始全部改用英特尔研发的手机基带芯片,且在那之前就对高通提起了诉讼,理由是滥用专利和行业支配地位。经过多年博弈后,苹果还是妥协了,原因在于英特尔x86基因与移动处理器相去甚远,使其交出的基带芯片答卷难以令苹果满意。2019年4月,高通和苹果在各自官网同时宣布,双方同意放弃全球范围内所有诉讼。和解协议包括苹果向高通支付一笔未披露金额的款项以及一份芯片组供应协议,iPhone重新采用高通的基带芯片。

 

不过,这个和解协议有效期为6年,从2019年4月1日起生效,可延长两年。这也是苹果在被动中寻求主动,力争在这6年内,自研出能与高通产品处于同等水准的手机基带芯片。为此,苹果花大力气组建了基带芯片研发团队,其中就包括收购的整个英特尔基带芯片团队。

 

在智能手机基带芯片这一轮博弈中,高通明显占据了上风,但“危”与“机”一向是相辅相成的。苹果的“落败”使得这家全球最具影响力的手机厂商下定决心卧薪尝胆,更加坚定自研基带芯片的决心,目前正在紧张地进行当中。这对高通的潜在影响是失去其最大的客户苹果,2021年,高通曾经表示,到2023年,其为苹果手机提供的基带芯片份额将降至20%,之后这一百分比将降至个位数。

 

开辟第二战场

 

虽然高通在高端手机基带芯片市场依然具备优势,但这种优势越来越弱,特别是近三年联发科反击力的加强,使得这家仅次于高通的手机基带和处理器芯片供应商的上升速度超乎预料,特别是近一年来,联发科手机芯片在多个榜单上都超越了高通,登上榜首,这给后者带来了不小的压力,再加上苹果基带芯片成熟期日益临近,使高通再保持原有产品竞争力的同时,必须开辟更多有良好增长空间的业务,这其中,最重要的就是汽车和PC处理器。

 

目前,高通的汽车芯片在业内取得了成功,其8155芯片已经成为智能电动汽车业公认的高端、高性能车用处理器。

 

除了汽车这个具有巨大发展潜力的市场,高通也看重传统PC市场。虽然PC增量市场很有限,但其巨大的存量市场依然具有很大的吸引力,特别是2020年疫情爆发后,笔记本电脑市场出人意料地火爆了一把,在2020下半年和2021半年多时间内一直处于产销两旺的状态,这更增强了高通发展PC处理器的决心。

 

实际上,用于笔记本电脑的高通骁龙(Snapdragon)处理器商用时间是早于苹果M系列的,例如,采用高通处理器的微软Surface Pro X比第一批苹果M1电脑早了近一年。但是,苹果后来者居上,虽然高通多年来一直向PC市场提供Snapdragon处理器,但它们在市场上的表现很一般,早期版本大都功能不足,且无法运行仅在由英特尔处理器提供支持的x86架构上运行的关键应用程序。

 

用于PC的骁龙CPU不算成功,要想有所突破,就必须进一步提升研发水平,改善芯片综合效能,因此,高通于去年推出了8cx Gen 3,该公司表示,该款新PC芯片在CPU密集型任务上的运行速度提高了85%,GPU速度提高了60%,当然,这在很大程度上得益于5nm制程工艺。相关基准测试也支持了高通的说法,8cx的多核性能与Surface Laptop Studio中的英特尔i7-11370H不相上下。当然,英特尔和AMD拥有比这更强大的芯片,但高通的优势是能够以最小的功耗实现这种性能,因为它是基于Arm架构的,其在功耗方面比x86架构具有先天优势。高通表示,它实现了比x86平台每瓦性能高出60%的能力,其第三代芯片将在移动PC上实现多日电池续航。

 

此次,在8cx Gen 3的基础上,高通又推出了新的Hamoa系列,如郭明錤所说,它将主要采用台积电的4nm制程生产,三星为第二代工伙伴。对于该公司PC处理器的发展前景,郭明錤认为,Hamoa芯片要到2023年底才能问世,而且,在其量产之前,高通必须说服PC品牌厂商放弃英特尔和AMD的x86芯片,转投使用高通的Arm架构CPU。这个任务十分艰巨。

 

相比于高通的PC处理器,苹果这几年的市场表现优秀很多,这当然是基于其多年研发积累的成果。苹果于2020年11月推出了M1芯片,并在本月7号举行的WWDC活动中发布了M2,它将主要用于该公司下一步重点推介的新款MacBook Air和13英寸MacBook Pro。

 

苹果资深硬件技术副总裁Johny Srouji表示,相较于M1处理器,M2带来了更快速的CPU、GPU和神经网络引擎(NPU),以及更高的内存带宽和ProRes硬件加速等新性能。M2集成了200亿个晶体管,比M1芯片多出25%,这使得整颗芯片的功能大幅跃升,例如,内存控制器每秒能带来100GB统一内存带宽,比M1高出50%。M2处理器的多执行效能比M1高出18%,能用极少功率快速处理密集使用CPU的任务,与最新x86架构10核心笔记本电脑处理器相比,M2芯片的CPU在同等功耗下能带来近两倍的性能。

 

在智能手机基带芯片的第一战场,高通取得阶段性胜利,但后续隐患难以避免,因为苹果知耻而后勇,自研手机基带芯片的决心更加坚定,使得高通的胜利只是暂时的。在这一战场,苹果是挑战者。

 

而在PC处理器的第二战场,苹果后来居上,市场表现明显优于高通,把后者留在了追赶者的位置。在这一战场,作为追赶者的高通,能否像苹果在手机基带芯片市场那样得到市场良好的前景预期,还要拭目以待。

 

Arm的胜利

 

无论是高通,还是苹果,在PC处理器市场都属于挑战者,因为它们的芯片都是基于Arm架构的,与统治该市场几十年的x86架构CPU相比,无论是性能,还是生态系统方面,都有很大差距。

 

不过,在基于自研M系列处理器的MacBook推出两年后,就取得不错的市场表现来看,基于Arm架构CPU的PC是有不小市场潜力的,这也是高通的底气所在,再加上苹果老臣的加持,更增强了高通的信心。

 

在建立信心之后,高通要把生态系统建设放在重要的位置,因为其真正的竞争对手不是苹果,而是英特尔和AMD,要想在PC市场与x86两强竞争,不仅Windows操作系统(以及大多数应用程序)对基于Arm架构处理器的支持仍然不如x86芯片,而且就目前指标来看,高通的PC处理器还不够强大,难以说服大多数用户从x86系统转向Arm。如果开发人员不期待用户进行转换,他们就没有意愿更新他们的应用程序以支持Arm,相应地,如果用户无法以他们期望的性能运行想要的应用程序,则不会进行转换。

 

而在建设生态系统方面,苹果M1做得较好,相较于x86处理器,M1提供了令人印象深刻的每瓦性能,这可以确保用户在进行转换时不会觉得他们损失了性能,这就为广大开发人员基于Arm芯片进行应用程序优化和开发提供了动力。

 

无论是苹果,还是高通,抑或是即将加入该战团的其它CPU厂商,谁赢谁输都是对x86系的削弱,Arm稳赢。