MS押注“Windows on ARM”开辟新路
携手40余年的“Wintel”同盟出现裂痕
ARM迅猛崛起,英特尔统治力正逐步减弱

随着英伟达、Qualcomm 等半导体巨头宣布开发基于英国 ARM 架构的个人电脑中央处理器(CPU),这一动向备受关注。ARM 的半导体架构设计早已进军移动设备、物联网(IoT)、汽车、服务器等市场,但个人电脑则是完全不同的领域。


个人电脑芯片市场长期以来被英特尔和 AMD 的 X86 指令集架构(ISA)CPU 所垄断。这是因为在英特尔仍然牢牢掌握垄断地位的情况下,突然掀起的 ARM CPU “洪流”背后站着的,正是微软(Microsoft,MS)。


ARM 个人电脑芯片的起点,正是微软
英国半导体设计企业ARM控股公司标志 图片由路透社 联合通讯社提供

英国半导体设计企业ARM控股公司标志 图片由路透社 联合通讯社提供

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要制造用于个人电脑的 CPU,有一个巨大的障碍:当今地球上几乎所有 CPU 都在微软的 Windows 操作系统(OS)下运行。


理所当然,自数十年前起就掌控个人电脑 CPU 市场的英特尔 X86 ISA 架构 CPU,早已对 Windows 环境进行了深度优化。几乎所有在 Windows 上运行的程序,都是以英特尔 CPU 为基准编写的。


相反,要让基于 ARM ISA 的芯片在 Windows 上正常运行,就必须逐一调整软件,这需要投入相当可观的精力和资源。


因此,ARM 要进军个人电脑市场,过去几乎是想都不敢想的事情。然而,微软在 2017 年首次启动了“去英特尔化”项目,也就是“Windows on ARM”,开始自行开发针对 ARM 处理器优化的 Windows 系统。


ARM 的崛起,撬动 40 年“Wintel 联盟”
英特尔的CPU和微软的Windows操作系统在20世纪80年代挤压了IBM的地位,成为全球PC市场的“标准”。人们称这两家企业的同盟关系为“Wintel”。 图片由英特尔提供

英特尔的CPU和微软的Windows操作系统在20世纪80年代挤压了IBM的地位,成为全球PC市场的“标准”。人们称这两家企业的同盟关系为“Wintel”。 图片由英特尔提供

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为什么微软要投入巨额资源推进这一项目?即便再怎么努力,也几乎不可能完全替代这些数十年来以英特尔为基准积累起来的“遗留软件(Legacy)”。


原因可以从微软与英特尔之间微妙的合作与竞争关系中看出。上世纪 80 年代初,两家公司以“硬件由英特尔、软件由微软”的分工模式,共同确立了个人电脑市场的新标准。将 Windows 与 Intel 合称为“Wintel 联盟”。


但进入 21 世纪后,ARM 成为智能手机市场的新标准,而英特尔却仍停留在个人电脑和服务器领域,双方关系开始出现裂痕。更雪上加霜的是,自 2018 年起,ARM 也成功打入数据中心芯片市场。


此外,基于 ARM 的 CPU 在性能方面也逐步缩小了与英特尔、AMD 芯片之间的差距,这一点已通过苹果为 MacBook 开发的 M1、M2 系列所展现出的卓越性能得到验证。


早在 2020 年,微软就宣布,其云服务 Azure 的数据中心芯片将放弃英特尔,改用基于 ARM 的芯片。微软等于作出了这样一个判断:没有必要继续维系这座正在摇晃的英特尔帝国以及这段不再稳固的联盟关系。


从移动到服务器再到个人电脑……ARM 的“护城河”不断扩张
去年5月 ARM 发布的 DSU-120。该技术最多可支持排列 14 个 CPU 核心,这表明 ARM 不仅着眼于移动芯片,也在考虑进军 PC 市场。ARM提供

去年5月 ARM 发布的 DSU-120。该技术最多可支持排列 14 个 CPU 核心,这表明 ARM 不仅着眼于移动芯片,也在考虑进军 PC 市场。ARM提供

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如今,整个科技行业的目光都聚焦在 ARM 身上。ARM 已经着手进行多项面向个人电脑高端芯片的技术研发。今年 5 月,ARM 发布了下一代 CPU 内核设计 Cortex X4,以及名为 DSU-120(DymaIQ Shared Unit-120)的 CPU 集群技术。


Cortex X4 是一款适用于性能要求高于智能手机使用场景的高性能内核。与此同时,DSU-120 则是一项可以将多达 14 个 ARM 内核组合为“大型芯片”的技术。


一般来说,智能手机的应用处理器(AP)通常由 6~8 个内核排列组成。将这一规模扩展到 14 个,意味着 ARM 瞄准的是个人电脑等高性能处理器市场的芯片客户。


已经长期基于 ARM 设计开发 CPU 的 Qualcomm,于本月 24 日(当地时间)在“Snapdragon Summit 2023”上发布了面向个人电脑的芯片“Snapdragon X Elite”,并将英特尔 i9-13980HX 级别的高性能个人电脑芯片视为直接竞争对手。


在服务器 CPU 领域已采用 ARM 架构设计的图形处理器(GPU)巨头英伟达,也已表示将投入 ARM 个人电脑芯片的开发;而作为“Wintel 联盟”核心成员的微软,已经在自家 Surface 平板电脑上开始用 ARM 芯片取代英特尔芯片。


当然,ARM 芯片在短期内还难以撼动英特尔牢固的市场支配力。正如前文所述,数十年“Wintel 联盟”累积下来的庞大遗留软件体系,依然是 ARM 面临的最大障碍。



但不可否认的是,ARM 已经不再满足于移动处理器市场,而是开始包抄服务器、汽车市场,甚至是此前几乎无人认真考虑过的个人电脑市场。ARM 的经济“护城河”(Moat,即企业保持产业竞争优势的能力)是否会宽广而深邃到足以超越英特尔,正成为外界关注的焦点。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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