愛伊米

你的下一臺電腦,何必是×86 電腦?

每年七八月份,很多準大學生都會在入學前更換新的裝備,這個時候也是父母們最「慷慨」的時候了,孩子要什麼父母基本不會拒絕。擅用「營銷哲學」的蘋果當然不會錯過這個機會,立馬開啟了 2022 教育優惠活動,學生們憑藉相關證件購買 Mac 電腦可附贈 AirPods 二代耳機一副。也算是給芸芸學子提供了一個官方的薅羊毛渠道(至於誰薅誰不一定)。

擁有一臺蘋果 MacBook Air 是很多大學生夢寐以求的願望,目前這檯筆記本有 M1 和 M2 晶片兩個版本。均採用了 ARM 架構。網路上關於 ARM 架構和 ×86 架構誰才是未來的爭論從未停止過,我們購買 Mac 電腦之前不妨先了解一下。

你的下一臺電腦,何必是×86 電腦?

圖源網路

×86 架構誕生於 1978 年,它使得因特爾處理器名聲大噪,這個架構經過不斷完善一直使用到現在。時至今日,×86 架構仍統治著 90% 以上的 PC 和伺服器市場。以至於當人們談起電腦的處理器架構時,會不約而同的想到 ×86 架構,就像我們說起 iPhone 的 A 系列晶片會自然而然的想到 ARM 架構一樣。×86 和 ARM 在各自領域稱雄,×86 統治了 PC,而 ARM 則主宰了移動端。

×86 與 ARM 架構最大的區別在於,前者採用了複雜指令集(CISC),以增加處理器本身的指令複雜程度和功耗為代價換取高效能;後者則採用了精簡指令集(RISC),雖然效能相對 ×86 要弱一些,但卻獲得了更好的功耗和體積控制。

回顧過去,不少廠商嘗試將低功耗的 ARM 架構用在 PC 上,結果卻是石沉大海難起波瀾。相比於在移動端的大放異彩,ARM 的 PC 之路可謂異常坎坷。“ARM 架構筆記本不行”幾乎成為了行業共識,這種「刻板印象」讓消費者對其敬而遠之。

直到 42 年後,這種情況才悄然發生了變化。。。

這一次,ARM 架構居然贏了?

英特爾和 ARM 的 PC 對決總是以後者失敗告終,人們習慣了這種結局,ARM 架構可以看作是屢戰屢敗,屢敗屢戰的典型代表了。然而戲劇性的是,在 2020 年 11 月 11 日這一天,ARM 架構奇蹟般的對 ×86 進行了反撲,因為一款前所未有的、顛覆性的、基於 ARM 架構的新產品出現在了人們的視野裡。

它就是 Apple M1。

Apple M1 晶片是蘋果面向 Mac 裝置專門打造的 SoC,同時它也是一款採用 ARM 架構的 RISC 處理器。蘋果充分利用了 RISC 處理器精簡指令集的特點和優勢,不計成本的進行硬體堆砌:5nm 先進工藝,內建 8 核 CPU 和 8 核 GPU,高達 160 億個電晶體。。。堆料豪華。

你的下一臺電腦,何必是×86 電腦?

圖源網路

如果說 iPhone 改變了手機行業,那麼 M1 可能會引發 PC 的變革。Geekbench 5 測試資料顯示,M1 單核測試跑分為 1743,多核跑分 7698。這意味著 M1 的 CPU 效能已經超過了 10 代酷睿,GPU 理論效能不亞於 GTX1050,加上優秀的能耗比,足以令 Apple M1 一夜封神。M1 不講武德的效能雖不能「暴打」英特爾,但確實讓蘋果又火了一把。

這是一個拐點,一個里程碑。蘋果證明了基於 ARM 架構的 PC 處理器也可以用於高效能計算,甚至在某些特定的環境下,它比 ×86 架構的電腦做得更好,這足以支撐 Mac 這樣原本小眾的產品成為爆品。

你的下一臺電腦,何必是×86 電腦?

圖源網路

而蘋果之所以推出 M 系列晶片,和英特爾擠牙膏不無關係。Mac 電腦不止一次因為英特爾出現生產延期的情況而使得後續 Mac 迭代緩慢。其次,英特爾處理器效能的緩慢提升影響到了蘋果產品線的規劃和時間,這也讓蘋果萌生了放棄英特爾的想法。

無論如何,蘋果推出 M1 處理器之後,ARM 架構可以說是真正雄起了一次,它終於站了起來。筆者突然想到了 iPad Air 上那句經典的廣告語「你的下一臺電腦何必是電腦」,如果將其用在 PC 上,或許改為「你的下一臺電腦何必是 ×86」更合適。

決戰下一個平臺,未來似乎更看好 ARM

×86 架構在 PC 端如魚得水,但它似乎並不是未來。即便 ×86 電腦在今後很長一段時間仍將繼續佔據主導地位,然而種種跡象卻表明:未來智慧裝置的趨勢是輕薄便攜,並且將打通手機、電腦、平板、電視等一系列終端產品,以實現萬物互聯,這是 ×X86 不具備的潛質。

搭載 ×86 架構處理器的電腦由於採用了 CISC 複雜指令集,擁有強悍效能的同時也帶來了巨大的功耗和發熱量,顯然只適合在 PC 等平臺使用。強如華碩 ROG 的幻 14、幻 16系列輕薄遊戲本,它仍被 ×86 架構高功耗的壁壘所限制,更不用說市面上一眾殘血的輕薄本了。

你的下一臺電腦,何必是×86 電腦?

圖源網路

與之相反,ARM 架構處理器了採用 RISC 精簡指令集,功耗低續航更好,適用於全平臺,更契合未來裝置的發展形態。更有力的證據是,Apple M1 晶片證明了基於 ARM 架構的處理器同樣可以實現驚人的效能和算力,是絕佳的生產力利器。相比傳統 PC 廠商,蘋果已經處於另外一條截然不同的賽道上了。

ARM 處理器還有個巨大優勢:便宜。

ARM 處理器的價格優勢讓廠商們有利可圖,三星、微軟、聯想實際上已經推出了不少 ARM 架構的膝上型電腦,只怪高通這個“豬隊友”不給力罷了。更有專業人士指出,蘋果製造的 M1 是相對於 ×86 全球領先的規格,而芯片價格不到 PC OEM 廠商索要的 150-200 美元的一半。可見,相比於市面上流行的英特爾酷睿系列和 AMD 處理器,採用 ARM 架構的處理器成本要低很多。

ARM 架構面臨的困境

Apple M1 取得成功之後,蘋果又推出了 M1 UItra、M2 晶片,一路驚豔,一時間風光無限。但喧囂過後冷靜思考,ARM 架構的處理器仍暴露著許多問題。

首先從整個行業來看,據研究公司 Strategy Analytic 資料,蘋果 M 系列晶片一家就吃掉了 ARM 架構 PC 市場接近 90% 的收入,獨領風騷。Apple 的 M 系列處理器樹立了標杆,使蘋果領先於其他基於 ARM 的 PC 處理器供應商 2 至 3 年,而高通和聯發科作為 PC 市場上 ARM 架構的另外兩個主要玩家,存在感卻要低很多。

你的下一臺電腦,何必是×86 電腦?

圖源 Strategy Analytic

這反映了一個事實:多年來,雖然微軟、三星等公司一直在銷售各種基於 ARM 架構的電腦,從 2013 年的微軟 Surface 2(英偉達 Tegra 4 平臺)到如今的三星 Galaxy Book S(驍龍 8cx 平臺),由於其平庸的效能和沒有太大吸引力的定位,導致這些 PC 從未真正流行過,以至於到現在 ARM 陣營也只有蘋果是真正能打的。

目前 ARM 處理器僅佔筆記本處理器市場份額的 10% 左右,在與 ×86 的競爭中仍處於下風,可以說是勢單力薄了。我們只能寄希望於蘋果,蘋果掌握全球最大的現金流,技術雄厚,而且擁有完善的生態體系,是最有可能將 ARM 市場開啟的廠商。

生態和相容性是另外一個難題

ARM 架構的 PC 處理器在相容性和最佳化上明顯不如 ×86 處理器。這個問題一直是 ARM 前進道路中的絆腳石。

如果你使用的是高通驍龍處理器,在 Windows 11 上可能會遇到一些限制:比如部分遊戲、程式、功能無法執行;軟體的執行速度比在配備 Intel 或 AMD 處理器(×86 架構)的電腦裝置上慢一些。也就是說,如果想要體驗完整的 Windows 系統、功能、和各種軟體,就只能使用 ×86 處理器。

你的下一臺電腦,何必是×86 電腦?

圖源網路

蘋果 M1、M2 系列電腦也不完美,它並不能相容所有的 ×86 軟體。為了讓 M 系列晶片版本的 MacBook 能相容老軟體,蘋果引入了 Rosetta 2 轉換層,讓 ARM 處理器也可以執行 ×86 的軟體。但是 Rosetta 2 並非是萬能的,對於涉及系統核心、使用 AVX 係指令集以及虛擬機器類的軟體,Rosetta 2 就有些無能為力了。

所以,ARM 生態的搭建和軟體的適配,還需要上下游廠商的共同努力,這並不是短時間能夠解決的。

總結

蘋果 M1 幾乎顛覆了人們對 ARM 架構的認知,M1 晶片的重要意義在於它讓蘋果 Mac 電腦由 ×86 架構切換到了 ARM 架構,這不僅是蘋果在生態構建上邁出的一大步,更是行業一個里程碑式的產品,也是對英特爾在 PC 上的權威發起挑戰。

面向未來,AMD 和 Intel 也許不再將是蘋果的主要競爭對手,高通這個潛在的移動端晶片巨頭更應該看作是下一個重要的膝上型電腦晶片供應商,蘋果的 M 系列晶片可能會加速高通對 PC 處理器的佈局。

ARM 架構在蘋果的帶領下,或許會迎來新的春天。