日前,苹果发布了Mac的下一个突破性芯片——M1 Pro 和 M1 Max。据苹果官方资料介绍,M1 Pro 采用业界领先的5纳米制程技术,封装了 337 亿个晶体管,是M1的2倍以上。M1 Max不仅具有与M1 Pro相同的强大 10 核 CPU,还增加了一个32核GPU,这使得其图形性能比M1快4倍。

苹果认为,随着 M1 Pro 和 M1 Max 这两款芯片的推出, 他们向Apple Silicon 的过渡又进了一大步。这些为Mac所打造的芯片是Apple有史以来功能最强大的芯片,它们与 M1 一起构成了一个在性能、定制技术和能效方面引领行业的芯片家族。

自去年11月,苹果正式发布其首款专为 Mac 打造的芯片M1后,这款基于Arm架构所打造的芯片表现就受到了业界的注意。同时,在他们的推动下,也掀起了一个Arm架构进军PC市场的高潮。

Arm架构在PC市场获得了越来越多的关注,并似乎已经隐隐有了一种“燎原”之势。基于Arm架构所打造的PC芯片市场又会走向何处?

Arm PC芯片的成长

回顾PC市场的历史,1980年代PC机开始兴起,在这股浪潮下,Acorn作为当时PC领域的佼佼者,他们希望通过PC芯片性能上的提升来增强竞争力,但在他们调查了当时市面上所有现成的处理器后,并没有找到合适的芯片,因此,他们决定创建一个新的架构,并开始设计他们自己的处理器。

1985年,Acorn的团队开发出了样本“ARM1”。到1980年代晚期,苹果电脑开始与艾康电脑合作开发新版的Arm核心。但因为Acorn的财务原因,Apple与VLSI科技出资,让Arm成为一家独立的处理器公司。后来,在不断的技术迭代之下,Arm架构也进入到了进入“ARM6”,当时苹果电脑曾使用ARM6架构的ARM 610来当作他们Apple Newton PDA的处理器,但根据维基百科的记载显示,由于Newton PDA的想法过于超前,使得这款产品在1997年就遭到了停产。

而从当时PC市场的整体情况上看,那时的PC市场也并没有为Arm留下太多的成长空间。在当时,与DEC和SUN等当时知名公司相比,他们所推出的处理器架构才是当时能与英特尔X86架构相竞争的技术——DEC所推出的Alpha架构、SUN所开发的SPARC都曾引领过PC市场的发展。可以说,在Arm架构最早冲击PC市场的时候,他们并没有成功。

而后手机市场的崛起,让Arm架构迎来了黄金发展的十年。随着移动市场的成熟,Arm生态系统也逐渐被更多的厂商接受,在这个过程当中,时代也变了,曾经作为芯片迭代主要推动力的PC市场,变成了手机的“配角”。

于是Arm开始重拾梦想,开始向PC市场再次发起了冲击——2011年,Arm宣布将进军PC市场。在2011年美国举办的CES展会中,Arm也在极力在推行自己的这一套计划。当时Arm曾表示,这一过程并不会非常快,这将取决于ARM CPU产品的进一步发展成效和他们能否为其找到一个合适的软件环境。

Arm的这一决定,也引来想在PC和手机市场的联动中分一杯羹的软件企业,这其中就包括微软,微软在2012年宣布" Windows on ARM"项目,正式名称为 Windows RT,其推出的Surface RT平板就采用了ARM架构的NVIDIA Tegra 3芯片,这也被业界认为是Arm芯片开始进入定位主流PC用户的设备。

苹果M1开启的大门

有人将Arm架构形象地比作是修建房子的图纸,而芯片设计厂商则是决定芯片“形态”的建筑师。在Arm有了挺近PC市场的想法后,芯片设计厂商的回应是他们实现这一想法的关键之一。

所幸的是,在最近几年当中,随着手机和PC之间所建立的联系变得越来越紧密,不少在移动市场取得成绩的厂商都在向PC领域做拓展,鉴于Arm架构的开放授权模式,使得这一架构成为了他们的首选。也因此,Arm架构在PC市场受到了越来越多的关注。

苹果是Arm架构向PC挺进的试金石。从取得的成绩上看,根据国际数据公司(IDC)的数据,Mac在 2021 年伊始的出货量与去年同期相比翻了一番。苹果公司首席执行官库克在4月份表示,现在销售的所有Mac中有一半以上由该公司新的自研处理器系列Apple Silicon提供动力。

苹果基于Arm架构所打造芯片在PC市场上得到强烈的反响后,华为、三星等也纷纷向这一领域进行突破。除了他们以外,在今年当中,又出现了不少科技巨头宣布要基于Arm架构自研芯片,瞄准的则是PC市场。

其中值得关注的是,高通、谷歌和微软这三家公司的动作。高通方面,他们在今年1月宣布,将以14亿美元收购由前苹果员工创办的CPU设计初创公司Nuvia,其CPU也是基于Arm架构而设计的。高通表示,Nuvia的CPU将会为高通的旗舰智能手机、下一代笔记本电脑、数字驾驶舱以及先进的驾驶辅助系统、扩展现实和基础设施网络解决方案提供支持。

另外,据《日经亚洲》报道,有三位知情人士透露:谷歌正在开发基于 Arm架构的CPU芯片,主要用于运行 ChromeOS 的笔记本电脑和平板电脑,目标发布日期为 2023 年。

在微软方面,虽然他们早就已经开始基于Arm芯片搭配相应的PC软件生态,但根据相关媒体的报道显示,微软似乎也开始走向了自研这条道路——在微软的招聘招聘信息当中新增了SoC架构总监,职位介绍为负责定义Surface设备中的SoC特性及功能。因此,也有人认为是他们正在试图创建自己的处理器来为未来的Surface提供动力。

至此,我们看到,Arm架构在PC芯片市场的队伍日益壮大。

“后”M1时代,复刻手机芯片纷争?

在各大厂商谈及为什么看好Arm架构在PC领域的发展时,我们发现,通过定制化的芯片来实现产品的最佳性能,进而促进他们在市场当中的影响力,或许是最为吸引他们加入这个阵营的关键之一。

在谷歌提出他们基于Arm架构打造PC芯片计划之时,Tiras Research的分析师Kevin Krewell就曾表示,谷歌同样渴望拥有定制芯片的能力,他说道:“谷歌正在寻找针对其应用优化的定制芯片,过去人们无法在英特尔身上如愿,但现在可用于构建定制芯片的Arm内核改变了这一局势。”

而定制化这一愿景或许在高通身上体现得更为淋漓尽致。在收购Nuvia之前,高通总裁克里斯蒂亚诺·阿蒙(Cristiano Amon)就曾透露,将藉由Nuvia技术打造效能更高定制化架构的芯片。

或许我们可以将之理解为,PC芯片也到了要比拼各家所构建“房子”的能力的时候了。而这种局面是不是有点“眼熟”?

当初基于Arm架构,各大手机厂商在手机芯片方面各显“神通”,往往同世代的新款手机芯片出现后,总是免不了被拉出来与其他厂商作对比。后来,手机芯片性能上的提升也成为了新款手机发布会上的关键数据之一。由此,也掀开了手机芯片市场的竞争。

而通过苹果接连迭代的两代PC芯片来看,无论是从产品迭代的周期,还是在先进制程方面的追求,都像极了手机芯片的发展模式。更何况,这一批参与到Arm PC芯片的玩家往往都具有基于Arm架构而设计芯片的经验。

如此看来,同样是基于Arm架构而打造的PC芯片或许也将要经历手机芯片所经历的竞争。只不过,与手机芯片竞争时代相比,PC芯片市场的玩家似乎变得更多了,同时在手机和PC联动建立生态的趋势下,或许也意味着,这场基于Arm架构而打造的PC芯片市场的竞争将会变得更加残酷。