文 | 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫

?就前兩天，X86的兩大對(duì)手AMD、英特爾宣布要聯(lián)手合作。

AMD CEO蘇姿豐（Lisa Su）和英特爾 CEO格爾辛格（Patrick Gelsinger）同時(shí)官宣，兩家共同發(fā)起了“x86咨詢(xún)小組”。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這個(gè)小組的目標(biāo)是要一起協(xié)作改進(jìn)x86的ISA（指令集架構(gòu)），推動(dòng)x86陣營(yíng)的統(tǒng)一，提升兼容性并簡(jiǎn)化軟件的開(kāi)發(fā)流程。

同時(shí)，小組的創(chuàng)始成員也非常豪華，包括博通、戴爾、谷歌、慧與科技、惠普、聯(lián)想、Meta、微軟、甲骨文、紅帽，Linux系統(tǒng)內(nèi)核之父Linus Torvalds、虛幻引擎之父Epic Games CEO Tim Sweeney。

歷史上，英特爾和AMD之間聯(lián)手X86的次數(shù)非常少，可以說(shuō)在過(guò)去幾十年中，除了早期的技術(shù)授權(quán)外，兩家更多的是處于競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)。隨著ARM陣營(yíng)得越發(fā)強(qiáng)大，AMD和英特爾的聯(lián)手，其實(shí)也暗示著X86陣營(yíng)未來(lái)將直面ARM陣營(yíng)的挑戰(zhàn)。

既然X86和ARM兩軍都已開(kāi)始調(diào)兵遣將，那我們來(lái)看一下兩軍對(duì)峙，實(shí)力究竟幾何？

01 兩軍對(duì)峙，實(shí)力如何

先來(lái)看實(shí)力老將X86。

x86架構(gòu)是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中最為廣泛應(yīng)用的指令集架構(gòu)之一，其主要特點(diǎn)包括：復(fù)雜指令集（CISC）、高度可編程性、強(qiáng)大的處理能力、向下兼容性以及封閉的源代碼。x86架構(gòu)廣泛應(yīng)用于個(gè)人電腦和服務(wù)器領(lǐng)域，支持廣泛的軟件和操作系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)和向下兼容性。

在市場(chǎng)方面，X86架構(gòu)在桌面 PC、工作站以及數(shù)據(jù)中心服務(wù)器市場(chǎng)長(zhǎng)期占據(jù)主導(dǎo)地位。

桌面PC市場(chǎng)，根據(jù)CPU市場(chǎng)追蹤機(jī)構(gòu)Mercury Research的報(bào)告，2024年第二季度，英特爾在PC市場(chǎng)占據(jù)78.9%的市場(chǎng)份額，AMD市占率為占據(jù)21.1%。

在服務(wù)器市場(chǎng)，根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2023年全年x86架構(gòu)服務(wù)器市場(chǎng)份額為88%，中國(guó)x86服務(wù)器市場(chǎng)出貨量為362萬(wàn)臺(tái)，預(yù)計(jì)2024年還將增長(zhǎng)5.7%。整體看，目前云端服務(wù)器多采用X86架構(gòu)，邊緣側(cè)采用ARM架構(gòu)。

在過(guò)去幾十年里，幾乎所有的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序都對(duì) X86 架構(gòu)提供了良好的支持，形成了非常成熟的軟件生態(tài)系統(tǒng)。這使得 X86 在企業(yè)級(jí)應(yīng)用、專(zhuān)業(yè)軟件領(lǐng)域具有不可替代的地位，例如在金融、科研、設(shè)計(jì)等對(duì)軟件兼容性和性能要求極高的行業(yè)，X86 架構(gòu)的設(shè)備依然是首選。

在產(chǎn)品方面，由于X86 架構(gòu)處理器擁有豐富的指令集，能夠?yàn)閺?fù)雜的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序提供全面的功能支持，在高性能計(jì)算方面表現(xiàn)出色。

AMD的產(chǎn)品在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，霄龍系列處理器是其在服務(wù)器領(lǐng)域的頂級(jí)產(chǎn)品。例如第四代霄龍?zhí)幚砥鳎ù?hào) “Genoa”）的核心標(biāo)準(zhǔn)是 Zen4；AMD 消費(fèi)級(jí)桌面頂級(jí)的 CPU 是銳龍 9 7950X3D。這款處理器采用了先進(jìn)的 Zen4 架構(gòu)和 3D V-Cache 技術(shù)，擁有 16 核 32 線(xiàn)程，基礎(chǔ)頻率為 4.2GHz，加速頻率可達(dá) 5.7GHz。

英特爾的產(chǎn)品在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，至強(qiáng)系列處理器是其在服務(wù)器市場(chǎng)的頂級(jí)產(chǎn)品。至強(qiáng) 6900p 系列，擁有多達(dá) 128 個(gè)性能核和 256 個(gè)線(xiàn)程，具備 504MB 的超大 L3 緩存；英特爾目前頂級(jí)的消費(fèi)級(jí) X86 CPU是酷睿 Ultra 200V 系列中的酷睿 Ultra 9 處理器 288V。該系列于 2024 年推出，采用了 4 個(gè)性能核和 4 個(gè)能效核的 8 核設(shè)計(jì)，性能核最大睿頻為 5.1GHz，擁有 12MB 的智能高速緩存。

再來(lái)看近幾年逐漸崛起的“新兵”ARM架構(gòu)。

ARM架構(gòu)是一種低功耗的精簡(jiǎn)指令集（RISC）架構(gòu)，廣泛應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備和嵌入式系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)包括：低功耗、高性能、可擴(kuò)展性、廣泛應(yīng)用以及開(kāi)源支持等。

在市場(chǎng)方面，ARM 架構(gòu)在智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備市場(chǎng)占據(jù)著絕對(duì)的統(tǒng)治地位。全球絕大多數(shù)的智能手機(jī)和平板電腦都采用 ARM 架構(gòu)的處理器，其市場(chǎng)份額高達(dá) 90%以上。這主要得益于 ARM 架構(gòu)的低功耗、高能效特性，非常適合電池驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)設(shè)備。

在PC市場(chǎng)，ARM 架構(gòu)的芯片逐漸崛起，其市場(chǎng)份額雖然目前相對(duì)較小，但增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯，對(duì)X86的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域形成了一定的沖擊。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，截至2024年，在 PC 市場(chǎng)中 X86 仍占據(jù)著較高的市場(chǎng)份額，但 ARM 架構(gòu)的芯片已經(jīng)拿下了 8%的 PC 份額且在持續(xù)增長(zhǎng)。

在產(chǎn)品方面，蘋(píng)果公司推出的基于 ARM 架構(gòu)的 M 系列芯片在性能和能效方面表現(xiàn)優(yōu)異，為 ARM 在 PC 市場(chǎng)的發(fā)展樹(shù)立了標(biāo)桿。同時(shí)，高通、聯(lián)發(fā)科等廠商也紛紛推出了面向 PC 的 ARM 架構(gòu)處理器，并且得到了微軟、華碩、宏碁等 PC 廠商的支持。在服務(wù)器市場(chǎng)，部分云服務(wù)商已經(jīng)開(kāi)始采用基于 ARM 架構(gòu)的服務(wù)器芯片，以降低能源消耗和運(yùn)營(yíng)成本。

02 第一戰(zhàn)場(chǎng)：AI PC

在PC市場(chǎng)，AI PC開(kāi)始成為了近兩年來(lái)的重頭戲。IDC預(yù)測(cè)，AI PC在2025年將占據(jù)市場(chǎng)的一半份額，而在2030年，這一比例將達(dá)到100%。

AI PC時(shí)代即將到來(lái)，X86 和 ARM 都在積極布局。

不過(guò)，現(xiàn)在關(guān)于AI PC這波浪潮到底是繼續(xù)Wintel還是Windows on ARM (WoA) 還是頗有爭(zhēng)議的。

早在2023年9月，英特爾就提出了AI PC的概念，并在2023年底推出了代號(hào)Meteor Lake的酷睿Ultra處理器，第一次在芯片中集成了AI專(zhuān)用的NPU，和核顯GPU、CPU形成了三級(jí)AI加速。根據(jù)英特爾官方披露的信息，力爭(zhēng)兩年內(nèi)出貨1億多顆酷睿Ultra芯片，野心可見(jiàn)一斑。

今年，英特爾再次發(fā)布酷睿 Ultra 200V系列處理器，并且強(qiáng)調(diào)近乎所有的AI PC們都有所參與：20多個(gè)品牌，80多款機(jī)型都搭載了最新的Ultra 200V系列處理器。谷歌、微軟、聯(lián)想、戴爾和惠普等都紛紛站臺(tái)英特爾。

可以說(shuō)，英特爾是AI PC的極力推崇者，目前已經(jīng)推出AI PC的廠商，大多數(shù)選擇了英特爾的酷睿Ultra系列處理器，而在操作系統(tǒng)上依然繞不過(guò)Windows?？梢哉f(shuō)，X86平臺(tái)下微軟與Intel組成Wintel封閉生態(tài)還是非常穩(wěn)固的。

然而，也有不少機(jī)構(gòu)認(rèn)為，未來(lái)Windows on ARM (WoA) 的前景更為廣闊。摩根士丹利在發(fā)布的研報(bào)中指出，預(yù)計(jì)基于ARM架構(gòu)的CPU供應(yīng)商高通、英偉達(dá)及聯(lián)發(fā)科將在會(huì)上推出集成度更高、更節(jié)能的芯片，WoA AI PC趨勢(shì)可能會(huì)重新洗牌全球PC半導(dǎo)體供應(yīng)鏈。

從生態(tài)來(lái)看，Windows正在深化與原生ARM的適配。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在運(yùn)行 Windows 10 和 Windows 11 的iGPU（集成GPU）筆記本電腦中，用戶(hù)在87%的應(yīng)用程序使用時(shí)間中，使用的是原生支持ARM的版本。

當(dāng)前，WoA主要的芯片玩家是高通。高通在2023年10月發(fā)布了ARM架構(gòu)的PC芯片X Elite，并在上個(gè)月推出了全新的驍龍X Plus平臺(tái)，在官方給出的信息和基準(zhǔn)測(cè)試中，性能可謂“腳踩Intel”、“趕超蘋(píng)果M2 Max和M3”，被媒體形容為“AI性能逆天”。

此后，微軟出現(xiàn)發(fā)布了面向AI的全新PC品類(lèi)，Windows Copilot+ PC，也就是具備Copilot+體驗(yàn)的Windows 11 AI PC。微軟Surface則從英特爾處理器切換為驍龍X系列平臺(tái)。目前，全球領(lǐng)先的OEM廠商已經(jīng)發(fā)布22款搭載驍龍X Elite和驍龍X Plus的Windows 11 AI PC，包括宏碁、華碩、戴爾、惠普、聯(lián)想、微軟和三星。

不過(guò)，ARM這邊最新的消息是：ARM警告稱(chēng)，將撤銷(xiāo)高通使用 ARM 知識(shí)產(chǎn)權(quán)設(shè)計(jì)芯片的授權(quán)。根據(jù)高通向媒體展示的法律文件，ARM 給高通下了為期60天的“最后通牒”，將在逾期后強(qiáng)制終止雙方之間所謂的架構(gòu)許可協(xié)議。

在WoA市場(chǎng)，雖然英偉達(dá)和聯(lián)發(fā)科也在虎視眈眈，都透露出將開(kāi)發(fā)基于ARM架構(gòu)的AI PC，但總體來(lái)說(shuō)高通目前仍在WoA中扮演主導(dǎo)角色，如果ARM最終勝訴，那么此ARM架構(gòu)想要“五年內(nèi)拿下Windows PC市場(chǎng)一半份額”的野心，估計(jì)還要晚上幾年才能實(shí)現(xiàn)。

03 未來(lái)市場(chǎng)走向

從短期來(lái)看，X86 架構(gòu)在 PC 和服務(wù)器市場(chǎng)的主導(dǎo)地位仍將持續(xù)一段時(shí)間。一方面，X86 架構(gòu)的軟件生態(tài)系統(tǒng)非常成熟，大量的專(zhuān)業(yè)軟件和企業(yè)級(jí)應(yīng)用都是基于 X86 架構(gòu)開(kāi)發(fā)的，這些軟件的遷移需要時(shí)間和成本。另一方面，英特爾和 AMD 等 X86 架構(gòu)的主要廠商在技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品升級(jí)方面仍在不斷投入，能夠保持 X86 架構(gòu)處理器的性能優(yōu)勢(shì)。

雖然X86 架構(gòu)的處理器在傳統(tǒng)的 PC 市場(chǎng)具有深厚的技術(shù)積累和軟件生態(tài)優(yōu)勢(shì)，能夠?yàn)?AI 應(yīng)用提供強(qiáng)大的計(jì)算能力。但是，隨著 AI 應(yīng)用對(duì)芯片的功耗和能效要求越來(lái)越高，X86 架構(gòu)在這方面的劣勢(shì)逐漸凸顯。

從長(zhǎng)期來(lái)看，ARM 架構(gòu)的發(fā)展前景更為廣闊。一方面，ARM 架構(gòu)的低功耗特性能夠滿(mǎn)足 AI PC 對(duì)于續(xù)航的要求；另一方面，ARM 架構(gòu)的處理器在 AI 計(jì)算方面具有較高的能效比，能夠更好地支持 AI 應(yīng)用的運(yùn)行。例如，高通的驍龍 XElite 處理器在 AI 計(jì)算方面表現(xiàn)出色，內(nèi)置獨(dú)立的 Hexagon NPU 擁有高達(dá) 45TOPS 算力，搭配 CPU、GPU 更是可以獲得 75TOPS 的總算力，能夠在端側(cè)運(yùn)行 130 億參數(shù)大模型。

同時(shí)，TechInsights 發(fā)布的最新筆記本電腦預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)稱(chēng)，預(yù)計(jì)在 2025 年，ARM 將占據(jù)五分之一的筆記本電腦出貨量，到 2029 年這一比例將翻倍，達(dá)到五分之二。到 2029 年，由于蘋(píng)果的高價(jià)值產(chǎn)品，ARM 在筆記本電腦市場(chǎng)的營(yíng)收份額預(yù)計(jì)將達(dá)到 52%。

此外，如RISC - V 等新興架構(gòu)也在不斷發(fā)展，可能會(huì)在未來(lái)的市場(chǎng)中占據(jù)一席之地。RISC-V具有開(kāi)源、可定制化等特點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求，對(duì) X86 和 ARM 架構(gòu)都形成了一定的挑戰(zhàn)。