古希臘哲學家赫拉克利特說過:人不能兩次踏入同一條河流。他如果見過高通,很可能會改口。
2017 年的高通骁龍技術峰會上,除了旗艦手機處理器骁龍 845,高通還聯合華碩推出了一款筆記本産品 Nova Go,亮點是搭載了高通的骁龍 835 處理器,而非筆記本裏常見的英特爾。
随後,高通又和 PC 開發商推出了多款搭載骁龍 850 處理器的 Windows 筆記本,比如聯想 Yoga C630、三星 Galaxy Book2、華爲 MateBook E 等等。
這是高通對英特爾發動的第一次進攻,但這兩款處理器都是基于手機芯片 " 魔改 " 而來,考慮到性能、兼容性以及不低的終端産品定價,起到的效果隻有逗樂英特爾。
緊接着,不死心的高通又攜定制化程度更高的 8cx 系列芯片卷土重來,代表 Arm 架構陣營再次挑戰英特爾,依然铩羽而歸。由于 x86 架構授權牢牢掌握在英特爾和 AMD 手裏,相對開放的 Arm 陣營一直試圖打破 x86 的壟斷,但大多折戟沉沙。
直到 2020 年蘋果 M1 芯片橫空出世,爲 Arm 陣營注入了一陣強心劑,自然讓一衆 Arm 芯片公司産生了 " 我也行 " 的想法,其中就包括頭鐵的高通。
今年 10 月的高通骁龍技術峰會,高通發布了面向 PC 市場的新款芯片骁龍 X Elite,不僅英特爾全系産品淪爲對照組,蘋果當時的最強戰力 M2 Max 也成爲背景闆。
骁龍 X Elite 确實雲集了衆多天時地利人和:英特爾被芯片制造能力拖了多年後腿,蘋果因爲優勢太大擠牙膏上瘾,美國政府幫高通解決了海思這個勁敵。更重要的是,X Elite 不僅凝聚了高通十多年的移動芯片開發經驗,還有死對頭蘋果自研芯片的無數秘密。
那麽這一次,高通行了嗎?
站在蘋果的肩膀上
2019 年聖誕前夕,蘋果一紙訴訟,将一家成立不到一年的初創公司告上法院。
公司名爲 Nuvia,創始人是在蘋果工作了近十年的芯片架構師威廉姆斯三世(Gerard Williams III),在蘋果領導了從 A7 到 A13 處理器的開發,傳言還參與了蘋果即将發布的首款自研 PC 芯片 M1 的設計,公司内部威望很高。
另外兩位創始人分别是:谷歌前首席芯片架構師 Manu Gulati,也在蘋果幹過 8 年;谷歌前系統架構師 John Bruno,也是從蘋果跳槽過去的。
根據研究機構 Semianalysis 的說法,自從威廉姆斯離職,A 系列芯片就顯示出進步不足,提升全靠台積電的刀法,足見威廉姆斯的重要性。
大概是爲了規避與蘋果的競争,Nuvia 的業務雖然也是研發 Arm 架構芯片,但産品主要是服務器 CPU。而且 Nuvia 自成立後就一直保持低調,結果還是被蘋果告了,理由是科技公司打官司常見的 " 竊取商業秘密 "。
讓蘋果多少沒想到的是,自己發起的訴訟迅速提高了 Nuvia 的知名度,并吸引了英特爾、谷歌、英偉達等一系列潛在買家,其中就包括蘋果的死對頭高通。
按照蘋果的說法,Nuvia" 利用 " 了蘋果技術,并且挖走了一批芯片團隊骨幹。但在蘋果的同行看來,這份起訴書毫無疑問是在暗示:Nuvia 擁有和蘋果相當的 Arm 架構芯片設計能力。
官司還沒打完,Nuvia 的人才、技術和專利被手速最快的高通以 14 億美元打包帶走,這顯然戳了蘋果的肺管子。
當時,高通在手機芯片市場份額大幅下滑,與千年老二聯發科差距銳減至 8.8%,旗艦産品骁龍 865 被蘋果 A13 強勢碾壓。爲 PC 市場開發的 Arm 架構 CPU 也因爲性能和兼容性等原因,市場表現慘淡。反而是蘋果的 M1 芯片在 2020 年底一炮打響。如果不是海思因爲制裁無法代工,高通的情況會更加危急。
M1 在各個終端上單核、多核跑分均超越 Core i9
主營業務連連敗退,新興業務出師不利,Nuvia 恰如其分的出現,于高通而言可謂瞌睡遇到了枕頭。
Nuvia 強悍實力在于,其基于 Arm 架構的服務器 CPU,在保持低功耗特性的基礎上,還擁有和 x86 架構不相上下甚至超越後者的性能表現。
就在 M1 發布的 3 個月前,Nuvia 發布自研服務器 CPU —— Phoenix 内測跑分結果,每瓦性能遠遠高于 x86 的同代産品。
2021 年年初,Nuvia 被正式納入高通麾下,這個帶着 Apple Silicon 無數秘密的芯片設計團隊就此進入一段蟄伏期。直到今年 10 月底,高通才拿出了 14 億美元買來的成果:面向手機市場的骁龍 8 Gen3,以及全新的骁龍 X Elite Oryon。
骁龍 8 Gen3 是骁龍 8 平台的常規叠代,但有了擠牙膏的 A17 Pro 作爲陪襯,性能提升依舊炸裂,讓蘋果在芯片上維持了多年的優勢就此作古。小米的盧偉冰也前來捧場,掏出還沒開賣的小米 14 真機迫不及待地展示。
但發布會真正的主角其實是骁龍 X Elite Oryon,這款處理器面向 PC 平台,在單線程性能方面,X Elite 超過了蘋果的 M2 Max(當時 M3 尚未發布)和英特爾的 i9-13980HX。同時,峰值性能的功耗上,X Elite 比 M2 Max 少 30%,比 i9-13980HX 低 70%。
抛棄原有命名的字母 "X" 背後,高通想要改寫 PC 生态格局的心,已經摁不住了。
從蘋果的失敗開始
2006 年,蘋果在 Mac 産品線進入英特爾代替 IBM,x86 架構徹底稱霸了 PC 與服務器市場。Arm 架構發動了多次反攻,直到 2020 年 M1 芯片的問世,才取得了實質意義的成果。
x86 架構是一種複雜指令集,優點是可以在一條指令周期内完成多項子任務,缺點是指令過于冗長,處理簡單任務時,就像殺雞用牛刀,造成不必要的功耗。
Arm 架構是一種精簡指令集,x86 用一條指令就可以完成的任務,Arm 需要拆成幾條指令分别完成,處理複雜任務時比較費勁,但處理簡單任務時卻靈活省電。
因此,産業界對于這兩套架構的适用界限也一直泾渭分明:
強調便攜性、注重功耗控制的産品,如智能手機,以 Arm 架構爲主;
需要處理複雜工作的終端,注重性能釋放,如台式機或者傳統 PC,就用 x86 架構。
但 " 超級本 " 這個概念的出現,給 Arm 架構創造了一個曆史性機遇。
這類産品主打輕薄便攜,但又要勝任一些高性能場景。因此既需要低功耗長續航,性能又不能太差。簡單來說就是既要又要。然而,x86 一次次證明了自己難堪大用。
2015 年,蘋果推出史上最輕薄的 12 寸 MacBook,問世時相當驚豔,卻再未叠代,最終慘遭産品線除名。
爲了将機身縮小到和 iPad 一樣的大小,蘋果激進地采用了無風扇散熱方案,純靠内部結構和金屬機身被動散熱,這就要求英特爾把芯片功耗做到足夠低。
坦率地說,英特爾确實做到了低功耗,但代價是大刀闊斧閹割性能。這款專門定制的酷睿 M3 芯片的性能,比 2014 年發布的 MacBook Air 用的 i5-4260U 還差。
和 12 寸 MacBook 同病相憐的,是 Windows 陣營中以 Surface 爲代表的 " 既要又要 " 類産品,其困境也和蘋果如出一轍:在 x86 天然缺陷下,無法在預期的功耗控制水準下提供足夠高的性能。
12 寸 MacBook 的問題最終被蘋果自研 M 系列芯片解決,更加廣闊的 Windows 市場,就是高通盯上的地盤。
作爲 M 系列 " 同父異母 " 的兄弟,X Elite 沒理由不強悍:
擔任芯片 " 司令部 " 的 CPU,基于 Nuvia Oryon CPU,4nm 工藝,單線程性能比核心數相同的蘋果 M2 Max、英特爾 i7-1355U 更強,且在達到峰值性能時功耗僅爲後兩者的 1/3。
負責圖形處理的 GPU,仍由高通旗下 Adreno 打造,性能比 i7-13800H 中的 Intel Xe 集顯快 2 倍,功耗爲後者的 1/4,對比 AMD R9 7940HS 中的 780M,每瓦性能同樣高出一大截。
此外,爲了順應 AI 大勢,X Elite 也配備了負責高性能計算的 NPU,算力達到 45 TOPS。
繼承了蘋果的家産,高通終于補齊了低功耗 Arm 架構的性能短闆。
X Elite 單核、多核性能跑分均超過同代産品
同時,X Elite 以台積電的 4nm 工藝制造,相比于英特爾還掣肘于 x86 架構和自身擠牙膏的制造工藝,高通優勢盡顯。
然而,Arm 架構面對的鐵闆,不隻有芯片這一塊。
高通還差什麽
高通征戰 PC 市場,面前還有三座大山:軟件生态、成本控制、OEM 廠商的配合度。
首先是軟件生态。
蘋果 M1 芯片發布時,硬件工程副總裁 John Ternus 介紹芯片架構隻用了 8 分鍾,反而用了 9 分鍾來講述專門爲 M1 優化的操作系統 macOS Big Sur。
這個操作系統最重要的作用是:确保搭載 M1 芯片的 Mac,能夠繼續使用基于 x86 硬件開發的軟件。
過去的 PC 操作系統,由于硬件端 x86 架構的統治地位,大部分軟件也是根據 x86 架構 CPU 設計的,一旦 CPU 從 x86 架構轉換到 Arm 架構,就要面對軟件不适配的問題。
這同樣也是微軟頭疼的問題。2012 年,微軟推出基于 Arm 架構的 Surface RT,但 Windows 上的軟件,幾乎全部是基于 x86 架構的 CPU 開發的。
微軟的解決方法是,開發一套專門的操作系統 Windows RT,但需要軟件開發商配合新操作系統,重新設計軟件。但以 Surface RT 慘淡的銷量,軟件開發商自然興緻寡淡。最終,Surface RT 上,一度隻能順暢使用微軟自家的軟件,用戶接受度可想而知。
重建軟件生态的方案行不通,那直接将 x86 架構下的軟件生态移植到 Arm 架構呢?
2016 年,微軟授權高通獨家開發能夠 " 無縫切換 " 的 Arm 架構芯片,但效果不佳,強行移植會帶來性能損失,并且沒能完全解決兼容性問題。直到現在,微軟官網上還挂着類似的操作指南(原文如此,不是英文機翻):
微軟官網标注
蘋果是怎麽解決這個問題的?
首先,重新設計的操作系統 macOS Big Sur 内置了一種名爲 Rosetta 2 的技術,能将基于 x86 架構 CPU 的編程語言 " 翻譯 " 成基于 Arm 架構 CPU 的編程語言,使得使用者可以無縫繼續采用原來的軟件。
其次,基于 Rosetta 2 技術的軟件生态移植隻是過渡階段,蘋果仍然鼓勵軟件開發者,專門爲基于 Arm 芯片的操作系統,重新開發軟件,爲此提供了足夠多的開發工具。
但蘋果的底氣在于,MacBook 已經有了足夠高的銷量,足以 " 倒逼 " 軟件開發商花成本重新設計。這些優勢,過去的微軟沒有,現在的高通也沒有。
在 X Elite 的發布會上,高通在抛出衆多遙遙領先的數據後,面對軟件生态問題,卻隻能含糊其辭:将與微軟合作解決——諾基亞當年也是這麽想的。
另一個問題是成本的控制。
X Elite 性能炸裂遙遙領先的代價,是更先進的芯片制程,更大的芯片規模和更好的封裝技術,這都意味着非常高的成本。
而 " 類 Surface" 産品的目标用戶大部分依然注重性價比,一旦成本壓不住,很容易導緻搭載 X Elite 的産品賣不動,反而凸顯了 MacBook 的性價比。
英特爾自己有芯片代工廠,芯片制造的成本掌控在自己手裏;蘋果有自己的終端産品,面對供應鏈公司有極高的議價權。但高通隻是一家芯片設計公司,很難擁有和蘋果匹敵的供應鏈話語權。
這也就牽扯出了最後一個問題:蘋果既設計芯片,也開發終端産品,可以頂住壓力強行上馬;但高通想賣自己的芯片,還要看惠普、戴爾這些 PC 生産商的意願。
PC 生産商早早把靈魂交給了微軟和英特爾,本就利潤微薄,如果 X Elite 對比 x86 平台沒有一些絕對的優勢,想要讓 PC 生産商跟着高通賭一把,恐怕并沒有那麽容易。
要知道英特爾多年來一直通過打折、補貼和市場開發基金等方式,籠絡 PC 生産商簽署排他性協議。考慮到 X Elite 的終端産品最早也要到 2024 年中才上市,英特爾和 AMD 虎軀一震擠爆牙膏也有可能。
因此,在 X Elite 反攻 x86 這件事上,反而是高通急切得多。
2023 年第一财季至今,高通營收與淨利潤連續四個季度同比兩位數下跌,這是在過去十年裏從未發生過的事。
手機市場已經衰退多年,汽車和 PC 業務投入不少,但大部分還在競争 " 跳水冠軍 " 的階段。雖然 X Elite 勉強回應了市場對高通多年的期待,但距離成爲手機芯片之外的第二條大腿依然遙遠。
最後還想勸勸高通:咱都做 PC 芯片了,能不能别惦記着捆綁基帶芯片賣了?