微软押注ARM架构，“Wintel”联盟摇摇欲坠？

2024年，对于PC产业而言也许将会是转折性的一年。得益于ARM芯片的入局以及ChatGPT所带来的人工智能风潮，新一代移动架构的笔记本和应用人工智能技术的「AI PC」已经走上舞台。

微软将在今年举行的Build大会上，重点关注Windows on Arm和全新的人工智能功能。根据The Verge的报道，在活动前一天举办的Surface和AI专题活动上，微软将重点展示搭载全新ARM处理器的Surface设备和Windows人工智能功能。这或许暗示着微软在CPU性能和应用模拟方面将击败苹果自研M3芯片，意味着微软在ARM处理器技术上取得了重大突破，为Windows应用程序提供更强大的性能。

各大厂商扎堆ARM架构

微软早在2016年就与高通签订独家协议，让Windows操作系统能在ARM架构的处理器上运行，业内称之为“Windows on ARM”。不过随着双⽅排他性协议今年到期，各大芯⽚⼚商都有意进军Windows on ARM设备市场。 

随着移动互联网和智能终端的普及，大量手机应用催生了算力架构的持续演进，能构建更高性能、更低功耗计算平台的ARM架构正在成为算力发展的主流。英伟达、AMD和联发科都计划为Windows平台推出基于ARM架构的芯片，另外三星则有可能会有对应的Exynos芯⽚，加上⾼通带来的骁⻰ X Elite，“百花齐放”的盛况将帮助Windows on ARM设备进⼊新阶段。 

事实上，联想、惠普和戴尔等⼚商都有推出Windows on ARM设备，但由于排他性协议的存在，都只能搭载⾼通芯⽚，因此市场上可选的型号并不多，而且定价较⾼、性能⼀般。ARM⾸席执⾏官Rene Haas认为，今年随着排他性协议即将到期，消费者可能会在今年末⾄明年初看到⼤量新款Windows on ARM设备出现。

对于微软来说，这也是⼀件好事，更多的⼚商参与，对Windows on ARM设备的推⼴有很好的推进作⽤。不过从⽬前掌握的情况来看，⾼通的骁⻰ X Elite或许仍然是最强的竞争者，其引⼊了基于NUVIA技术的定制Oryon内核，放弃了以往基于ARM公版的设计，采⽤了台积电4nm⼯艺制造， 初步的测试结果显示有着不错的性能表现。

微软的这⼀系列变化瞄准的正是苹果公司，据⼀位知情⼈⼠称，微软⾼管已经观察到苹果基于ARM架构的芯⽚效率。英伟达、AMD等厂商的布局，会撼动以英特尔为⻓期主导的个⼈电脑⾏业，⽬前该⾏业已⾯临来⾃苹果越来越⼤的压⼒。

x86架构和ARM架构处理器的区别

x86系统由微软及英特尔构建的“Wintel”联盟一统天下，垄断了个人电脑操作系统近三十年，形成巨大的用户群，也深深固化了众多用户的使用习惯，同时x86系统在硬件和软件开发方面早已形成统一的标准，几乎所有x86硬件平台都可以直接使用微软的视窗系统以及现在几乎所有流行的工具软件，在兼容性方面具有无可比拟的优势。因此，基于x86架构系统的开发软件比ARM架构系统更容易、更简单、更经济，同时更容易找到第三方软件（减少自己开发的时间和成本），软件移植更容易。

所谓ARM架构，是⼀种微处理器架构，它最初是由英国的ARM公司在20世纪80年代中期设计的。与传统的CISC架构（例如x86）相⽐，ARM使⽤更少、更简单的精简指令集。ARM架构因其⾼效、低功耗和⾼度可扩展的特性，成为了移动和嵌⼊式市场的主导技术。⽬前来说ARM架构使⽤⾮常⼴泛，⼿机芯⽚都是基于ARM架构。

值得注意的是，因考虑要适应各种应用的需求，x86的发展思路是：性能+速度，因为其发展的方向和模式，使它的功耗一直居高不下，与ARM价格无法相比。高功耗导致了一系列x86系统无法解决的问题出现：系统的续航能力弱、体积无法缩小、稳定性差、对使用环境要求高等问题。

ARM架构偏向于效率和功耗，低功耗意味着散热成本低和可以考虑更小的产品体积：对高功耗的产品不可避免要考虑散热问题，而散热设备（或器件）的存在，制约了产品的体积，但ARM的功耗就完全不用考虑散热问题。

早先ARM架构的性能单一，但近几年ARM系统的飞速发展，特别是Android操作系统出现后，ARM+Android大有取代x86系统占领（低功耗）终端应用领域的趋势。ARM阵营努力增加其性能和系统（特别是操作系统）的通用性，蚕食x86系统的部分终端应用市场。

相比于传统的x86架构PC，ARM架构PC成本低、功耗低、日常性能够用，同时苹果M系列芯片也验证了ARM架构可以完成高负载的工作，是面向未来理想型的PC架构。亿欧智库数据显示，全球范围内ARM架构PC的市场份额，已经从2020年的1.4%增长至2022年的12.8%，增长速度非常可观。

ARM在通用计算领域大显身手

2018年，高通曾在骁龙 855芯片的基础上，推出了面向PC端的骁龙 8cx处理器，但性能甚至不及当时iPhone的A12芯片。此后，基本没有芯片厂商再进行ARM架构在PC上的尝试。

多年以来，x86架构处理器在PC市场一直处于绝对的霸主地位，其生态繁衍根深蒂固程度，几乎达到了无可撼动的地位。随着移动互联网时代的到来，ARM架构很快统领了移动市场的份额，之后一直觊觎PC市场的份额，直到苹果Mac弃用英特尔芯片，好戏才真正刚刚开始。

2020年，基于ARM架构的苹果M1芯片问世，凭借出色的性能以及优秀的能效比刷新了消费者对于ARM处理器的刻板印象，人们才发现ARM架构在功耗方面大幅领先x86架构处理器的同时，性能同样可以有不俗的表现：搭载M1芯片的苹果MacBook系列笔记本电脑，电池续航达到了惊人的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。

以苹果M1/M2为代表的ARM处理器正在PC市场上异军突起。来自调研机构Counterpoint Research的最新研报称，苹果已经占据了ARM PC市场90%的份额。对于ARM生态上的产业链而言，苹果在PC上的“自研芯片”不仅仅是降低成本的一步棋子。随着台积电在先进制程上的不断进步，而英特尔的先进制程优化表现在近年受到阻碍的情况下，ARM不断升级核心频率与提升运算效能，对于ARM阵营来说，目前是一个难得的奋起直追的机会。

对于苹果来说，PC上的架构转换并不是第一次。从摩托罗拉到IBM再到英特尔的X86架构，时间拨回到十五年前，苹果选择英特尔取代PowerPC时，部分原因就是PowerPC的性能要求无法满足苹果的需求。在当时，换用英特尔酷睿处理器的iMac，运算速度比最后一代的PowerPC架构iMac快了2到3倍。

苹果决心向ARM架构转变的时机是，桌面计算在市场上早已不是最重要的部分 —— 目前苹果绝大部分的营收和利润，都来自于移动设备和移动设备周边的生态系统，在这样的背景下，Mac生态和其他产品出现了巨大的割裂，成为苹果硬件生态中的体验短板。尽快弥合裂痕，重新统一生态成了苹果在战略上的当务之急。

从iPhone 4开始，苹果就在ARM架构的基础上发力自研芯片，到今天为止，已经积累了十一年。当自身生态需要整合的时候，苹果没有任何理由不去动用这些经验和成果。得益于苹果本身就已经十分成功的生态，ARM架构原生应用已经非常充足，M系列芯片的出现就显得顺理成章，这也是苹果布局已久的一次长期战略。

更重要的是，苹果有望以其生态聚合力，协助ARM打破英特尔在PC领域的神话，再进一步，甚至可以影响到英特尔盈利能力最强的数据中心芯片业务。2019年华为率先出手，先是用ARM架构芯片替代x86的芯片，用于服务器领域，鲲鹏920芯片大名鼎鼎，目前已蚕食了很多x86芯片的市场，大有星火燎原之势。

“在过去，ARM服务器市场推进缓慢的原因之一是大部分人没有ARM架构的PC，很难在电脑上开发和测试适用于ARM架构的云端企业级软件，使x86架构仍然可以主导企业级市场。”Linux操作系统的创造者林纳斯·托瓦兹曾表示，如果ARM架构开始占领PC市场，障碍有望克服。

苹果凭借ARM架构在PC市场上取得的成功，给许多芯片设计厂商打入了一针强心剂，纷纷开始布局ARM PC市场。可以预见的是，未来笔记本电脑设计和性能将随着人工智能、大数据的引入而变得更加强大，在端侧AI（即可以在离线状态下使用）概念兴起的当下，ARM架构低功耗的特性非常适合端侧大模型的场景，挑战英特尔地位的一战终将到来。

2022年，ARM PC占比12.8%、AMD占比17.6%、英特尔占比70%，最快2024年，ARM PC的份额将反超AMD，预计在2027年，ARM PC将攫取市场25.3%的份额，每四个PC里就有一个采用ARM芯片。眼下ARM力量的不断崛起可能会撼动英特尔长期主导的个人电脑行业，由x86架构长期“霸占”的CPU市场格局正在被改变，不过现在还远没有到能危及英特尔的时候，x86在市场仍然有着绝对的领先优势。短时间内，ARM PC芯片与x86架构的处理器难以抗衡。

英特尔会不会重蹈覆辙？

早在2012年，微软就推出过Windows RT系统，运行在搭载ARM芯片的Surface上，但由于原生软件生态的缺失，毕竟Windows上的应用都是基于x86架构开发，极度影响用户使用体验，这也导致微软在ARM上的首次落败。微软在ARM上的第一次尝试就是因为软件生态问题才遗憾退场，而苹果则是凭借一直以来的自研软硬件生态打破次元墙，实现生态闭环。

英特尔CEO帕特·基辛格曾经回应表示ARM处理器在PC领域不会有什么威胁。他认为基于ARM处理器的Windows PC依然存在大量的问题，在这个领域内不足为虑，英特尔也有自己强势的产品和技术路线图。事实上，英特尔在历史上曾多次错过重大机遇，比如当初拒绝为苹果手机设计处理器，比如卖掉了XScale而错失移动市场。如今如此轻视Arm PC，会不会重蹈覆辙？

其实在基辛格看来，ARM PC也是机遇，但不是与x86 PC竞争，而是给英特尔代工业务带来了潜在合作。英特尔和ARM已经达成了代工服务合作，将基于Intel 18A工艺制造ARM架构的处理器，首先是手机处理器，未来将扩展到汽车、IoT物联网、数据中心、航空航天等领域。

另外，英特尔也将受益于人工智能的繁荣。客户端处理器将配备用于此类系统硬件加速的特殊单元，未来两年内将有超过一亿个具有x86兼容架构和相应功能的处理器上市。

在软件生态上，虽然ARM架构才刚刚起步，但却有着更好的通用性。ARM架构具有与智能手机通用的开发工具，在跨设备应用越来越频繁的趋势下，基于移动端生态优势更容易打破PC和智能手机之间的边界。随着芯片供应商与OEM在产品供应方面的合作更加紧密，ARM生态系统的渗透率将不断提高。

消费者对ARM与英特尔长期x86的竞争力的认识不断提高，也可能支持市场份额的扩大。面对ARM解决方案的竞争，PC市场的最大厂商英特尔将遭受最大损失，在五年内失去近10%的份额。但英特尔仍将主导PC市场，占据超过60%的市场份额。至于ARM PC产品何时能够对英特尔产生实质性的冲击，让我们拭目以待。

ARM架构产品引入通用计算产品，其实对于用户来讲是很好的事情。这不仅给我们带来了不同取向的产品可供选择，而且全新的竞争格局有利于科技产品从底层芯片层面带来全新得到发展推动力，或许还会催生出全新产品形态且更适合移动的PC产品。