來源：快科技
過去 20 年時間，PC CPU 市場一直被 X86 架構主導，英特爾長期占據(jù)著這個市場一半以上的份額。
不過近幾年來，英特爾在 PC 處理器市場的王者地位日漸動搖，導致其領先優(yōu)勢被削弱。
當前基于 X86 設計 CPU 的只有兩家：英特爾和 AMD。其實在 80386 之前，也曾有十幾家廠商生產(chǎn) X86 CPU，但隨著后面英特爾的打壓、授權的失效、以及性能的不斷升級，其他廠商都消失在了歷史的長河里，只有 AMD 通過自行研發(fā)的 AMD64 存活了下來，并和英特爾交叉授權兼容 AMD X86-64，開創(chuàng)了 X86 的 64 位時代。
首先挑戰(zhàn)英特爾的就是同為 X86 陣營的 AMD，AMD 依靠 2016 年推出的 Zen 架構大幅提升了芯片性能，加上臺積電先進工藝的助力，AMD 的 PC 處理器性能已迅速趕上英特爾，甚至實現(xiàn)了超越，推動 AMD 近幾年來在 PC 處理器市場的份額不斷高漲。
2012-2022 年全球英特爾和 AMD X86 計算機處理器市場份額
能看到，在 X86 處理器中，英特爾還是占據(jù)著主導優(yōu)勢，但近幾年 AMD 追趕幅度過于兇猛，隱隱有著和英特爾并駕齊驅(qū)之勢。
PC 市場寒意襲來
CIC 灼識咨詢指出，目前下游市場低迷限制了上游廠商的出貨及業(yè)績，CPU、顯卡等 PC 硬件均受到來自下游的需求限制，升級替換需求滯緩使得上游廠商一并出現(xiàn)庫存積壓問題，與 AMD 同處 PC 上游賽道的英特爾、英偉達等其他芯片制造商均受到不同程度的沖擊。
另一方面，PC 相關部件替換周期逐漸延長也進一步緊縮了上游市場出貨規(guī)模空間，供應鏈調(diào)整使處理器出貨量減少，PC 上游廠商正在承受較高的庫存成本。
短期來看，PC 需求下滑之勢難以緩解。Gartner 報告顯示，2022 年第三季度，全球 PC 市場出貨 6800 萬臺，同比下降 19.5%。這是 Gartner 自 1990 年代中期開始追蹤 PC 市場以來，錄得的最大降幅，也是 PC 市場連續(xù)第四個季度同比衰退。
PC 市場的萎靡不振，迅速反映到了供應鏈端。作為 PC 市場 X86 處理器雙雄的英特爾、AMD 無疑均已感受到傳導的寒意。
11 月 2 日，AMD 披露 2022 年三季報，盡管在其他業(yè)務帶動下，該公司營收逆勢增長近三成，但 PC 處理器業(yè)務部門收入驟降 40%，拖累整個公司凈利潤同比暴跌 93%。主要原因是 PC 市場疲軟，以及整個 PC 供應鏈降低庫存，導致處理器出貨量減少。
PC 市場下行，AMD 的 " 老對頭 " 英特爾也難以幸免。今年三季度，英特爾營收同比下滑 20%，凈利潤下降 85%。
英特爾 CEO 基辛格坦言，面對難以預料的宏觀經(jīng)濟和困難的市場預期，短期內(nèi)幾乎看不到任何好消息。為應對市場低迷，英特爾拋出了包括裁員和減產(chǎn)在內(nèi)的降低成本計劃，并預計明年削減成本 30 億美元，未來三年降本最多達 100 億美元。
Canalys 報告指出，不利的宏觀經(jīng)濟和行業(yè)因素，削弱了個人電腦市場的勢頭，并可能持續(xù)到 2023 年。
面對主力市場的下行，英特爾和 AMD 遭受了明面上的 " 沖擊波 "，但或許其他隱憂比應對 PC 市場的下行更為棘手。
因為 AMD 與英特爾之爭，尚且還屬于 X86 陣營之爭。而 Arm 和 RISC-V 架構在 PC 處理器領域的試探，或許才是 X86 面臨的真正挑戰(zhàn)。
Arm 陣營發(fā)起沖擊
二十多年前，微軟的 Windows 操作系統(tǒng)和英特爾的 X86 芯片，" 雙雄合并 " 橫掃整片電腦市場，直到他們遇上了蘋果公司。
蘋果的異軍突起，讓這個曾經(jīng)牢不可破的 W 英特爾陣營出現(xiàn)了裂縫，"macOS+ X86" 的出現(xiàn)使得 "Windows+ X86" 不再是唯一的選擇。而到了 2020 年，M1 芯片的發(fā)布將 Arm 架構也拉入了這場戰(zhàn)局，X86 迎來了新的競爭對手。
蘋果 " 異軍突起 "
2020 年 11 月，隨著蘋果首款基于 Arm 架構的自研處理器 M1 問世，一石激起千層浪。
Arm 架構芯片在 PC 端的應用，成為了芯片產(chǎn)業(yè)，尤其是通用 CPU 芯片產(chǎn)業(yè)關注的焦點。
在 M1 芯片發(fā)布之后的各種測評中，用戶看到了令人期待的結(jié)果：M1 芯片跑分比肩高端 X86 處理器，性能方面已與 11 代酷睿 i7 接近，打破了 Arm 架構的低功耗低性能的桎梏，M 系處理器在性能接近 X86 處理器的同時卻依然保持了低功耗，功耗大約只有英特爾處理器的一半，由此搭載 M 系處理器的 Mac 可以設計得更輕薄，續(xù)航力也更強。
這是 Arm 架構處理器首次在性能方面追近英特爾，搭載 M 系處理器的 Mac 大受市場歡迎。
M1 芯片的騰空出世不僅意味著蘋果與英特爾 長達 15 年的 " 戀愛長跑 " 以 " 分手 " 告終，也讓大家看到了 Arm 架構在 PC 端的巨大潛力。
在 2022 年蘋果 WWDC 上，蘋果 M2 芯片登場。據(jù)介紹，M2 芯片采用新一代 5nm 工藝，相比上一代 M1 芯片擁有 18% 的 CPU 性能提升，以及 35% 的 GPU 性能提升。
對比 10 核心 X86 筆記本處理器，同等功耗下 ( 15W ) 性能領先 90%，而同樣性能下，M2 的功耗是對方的四分之一。對比 12 核心筆記本處理器，25% 的功耗即可帶來 87% 的性能。
M2 芯片估計還會走 M1 的老路，后續(xù)會有 M2 Pro、M2 Max、M2 Ultra 等等芯片出來，然后再更換在自己的 Mac 系列產(chǎn)品上，實現(xiàn)全系升級。
由于小芯片 ( chiplet ) 設計趨于成熟及臺積電先進封裝技術推進順利，市場傳出蘋果可能會在明年推出將 2 顆 M2 Max 整合的 M2?Extreme 處理器，搭載 48 核 CPU 及 152 核 GPU。
業(yè)者指出，蘋果 M2?Pro/Max/Extreme 等系列處理器均采用臺積電 3 納米制程量產(chǎn)，且若 M2 Extreme 消息屬實，明年蘋果 PC 處理器效能將可追上英特爾腳步，成為 Arm 架構處理器市場霸主。
據(jù)爆料，蘋果正在開發(fā)面對專業(yè)市場的大屏幕 iMac 機型，并且將搭載 M3 系列芯片，可能是 M3 Pro 或 M3 Max。這些產(chǎn)品搭載的 M3 系列芯片預計將基于臺積電的 3nm 技術制造，對比采用 5nm 工藝的 M1 和 M2 芯片，將在性能、功耗以及兼容性方面全面提升。
自從 M 系列芯片誕生以來，蘋果打破了用戶對于 Arm 芯片性能的認知，甚至重構了自己的所有業(yè)務線，以全力支持 M 系列芯片的上市。
蘋果對 Arm 的影響有多大，在兼容 Arm 的 M1 Mac 開售之前，2020 年第三季度 Arm 在 PC 芯片中的市場份額僅為 2%。一年多后，根據(jù) Mercury Research 的 2022 第一季度數(shù)據(jù)，對 Arm PC 客戶端份額的估計為 11.3%，幾乎比一年前的 5.9% 翻了一番。
隨著蘋果 Mac 產(chǎn)品線全面投奔 Arm 架構芯片，曾經(jīng)只占個人電腦芯片市場很小部分的 Arm 芯片市場份額迅速增長。
星星之火，逐漸燎原。
高通前來 " 攪局 "
蘋果 M 系處理器的成功，鼓舞了移動芯片市場的芯片企業(yè)，特別是高通公司。
其實，在基于 Arm 架構的筆記本芯片領域，高通比蘋果更有經(jīng)驗。此前，高通分別于 2018 和 2020 年推出了一代和二代 PC 端驍龍 8CX 處理器，至今已經(jīng)發(fā)展了 3 代。但遺憾的是，這些處理器都沒有掀起太大的水花。
盡管已經(jīng)做了數(shù)年的嘗試，但高通對 Windows on Arm 依然看好，且不遺余力的發(fā)展。
近日，高通 CEO 安蒙在財報分析會上表示，預計 2024 年，搭載驍龍芯片的 Windows PC 將在市場上迎來拐點。
這一前瞻的立足點在于，微軟正在做很多優(yōu)化工作，改善 Arm WinPC 的使用體驗，同時更多 OEM 廠商愿意采購驍龍芯片。
當然，更重要的是，在收購 Nuvia 后，高通將效仿蘋果 M 系列芯片，完全推倒 Arm 公版架構，從頭研制一款高性能的 PC 處理器，甚至要叫板英特爾和 AMD。
據(jù)悉，這款 CPU 基于 Nuvia Phoenix 為原型開發(fā)，代號 Hamoa，采用 8 顆大核 +4 顆小核大小核的異構形態(tài)。內(nèi)存和緩存的設計和蘋果 M1 類似，同時支持獨立顯卡，性能可期。
據(jù)了解，Nuvia 的 Phoenix 原型產(chǎn)品僅在 2020 年 8 月的時候低調(diào)秀過肌肉，當時在 GeekBench 5 中，單核遠超驍龍 865、蘋果 A12X 和蘋果 A13，功耗不足 4.5 瓦。
值得一提的是，Nuvia 公司的主要創(chuàng)辦人 Gerard Williams III 曾領導了蘋果 A7（Cyclone 核心）到 A14（Firestorm 核心）芯片的開發(fā)，早年在 Arm 公司還參與了 Cortex-A8/A15 的定義。
高通表示新一代處理器旨在為 Windows PC 設定性能基準，除了要和蘋果的 M 系列處理器競爭之外，還要在持久的性能和更低的功耗方面達到行業(yè)領先水平。同時，高通將大力發(fā)展 Adreno GPU，目標是為其未來的 PC 產(chǎn)品提供桌面級游戲功能。
高通希望這款處理器達到的就是類似蘋果 M 系芯片對于 PC 市場的 " 攪局 " 效果。
行業(yè)知名分析師郭明錤指出，在嗆聲挑戰(zhàn)蘋果或者 X86 處理器之前，高通要想想如何說服 PC 品牌采用該處理器，而非過往習慣的 X86 架構處理器。
小結(jié)
X86 架構的強大并不在于它本身，而在于圍繞著它所建立起來的各種各樣基于 X86 指令架構的程序。然而，隨著電腦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為了換取更高的性能，X86 上集成的指令集數(shù)量越來越多，給硬件帶來的負荷也就越來越大，無形中增加了功耗和設計難度。
相較于 X86，Arm 則大幅簡化架構，僅保留所需要的指令，可以讓整個處理器更為簡化，擁有小體積、高效能的特性。
早期行業(yè)廠商一系列失敗的嘗試讓人們認為將 Arm 芯片用作 PC 平臺是不切實際的想法，但顯然如今的情勢發(fā)生了巨大的扭轉(zhuǎn)。
一方面，蘋果基于 Arm 的處理器技術展示了不輸給英特爾 X86 芯片的出色性能。
另一方面，曾經(jīng)在 Windows on Arm 摔了個大跟頭的微軟、高通以及國內(nèi)廠商也開始奮起直追。
微軟不僅推出了 Windows11 Arm，為 Arm 帶來了 64 位應用程序仿真，還在 2020 年傳出將自研基于 Arm 的處理器，并于去年 10 月，微軟 Surface 部門發(fā)布了一份 SoC 架構師的招聘，這意味著微軟或?qū)㈤_始著手為 Surface 設備開發(fā)自己的 PC 芯片。
而 Arm 自身在 2021 年 3 月也發(fā)布了全新 Armv9 指令集，算力更強，不再只局限于移動市場，還將發(fā)力 PC、HPC 高性能計算、深度學習等新市場。
此外，三星，聯(lián)發(fā)科，大陸的飛騰、瑞芯微，以及此芯科技等初創(chuàng)企業(yè)此芯也在覬覦這個市場。
三星在 2020 年就有消息稱正在研發(fā)的 Exynos 1000 處理器，可能也會用于 Windows PC。據(jù) Sammobile 前不久報道，三星正在開發(fā)下一代旗艦處理器 Exynos 2300，這顆芯片型號為 S5E9935，代號為 Quadra"，不知是否未來是否會出現(xiàn)在其他筆電上。
聯(lián)發(fā)科則是在去年 11 月的 Executive 峰會上直接表明了進軍 Windows on Arm 平臺的決心，不過由于該計劃目前仍處于早期階段，何時投入商用還未知。
大陸方面，飛騰主要做 Arm 架構服務器和桌面 CPU；瑞芯微去年底新發(fā)布了旗艦芯 RK3588 的 Arm PC 整體解決方案 ; 此芯科技主要致力于開發(fā)兼容 Arm 通用智能計算體系，提供芯片產(chǎn)品和通用計算一站式解決方案。
據(jù)悉，其芯片產(chǎn)品已經(jīng)進入工程設計階段，產(chǎn)品定義、IP 選型工作已經(jīng)基本結(jié)束，計劃明年實現(xiàn)第一個產(chǎn)品流片，后面就可以看到產(chǎn)品上市。
總的來說，未來 Arm 架構在 PC 芯片領域的實力不容小覷。在蘋果、高通等一眾老將的擁躉下，Arm 架構陣營在逐步蠶食 X86 架構的傳統(tǒng)領地。
與此同時，Arm 架構亦在服務器市場不斷成長。集邦咨詢調(diào)查顯示，預估至 2025 年 Arm 架構服務器滲透率達 22%，云端數(shù)據(jù)中心將率先采用。
可以說，X86 架構一直在承壓。
RISC-V 后起之秀
Arm 架構正在攪動 PC CPU 市場競爭格局發(fā)生變化。
與此同時，開源 RSC-V 的興起，又給 CPU 市場的競爭帶來了更多的不確定性。
從發(fā)展現(xiàn)狀來看，RISC-V CPU 已經(jīng)在對生態(tài)要求不高的 IoT 市場取得成功，接下來，RISC-V 還將進軍更高性能的移動、PC 和服務器 CPU 市場，加入到 X86 和 Arm 的競爭當中。
在 PC 領域，阿里平頭哥和賽昉科技都是 RISC-V 架構的重要推動者，它們早早介入 RISC-V 架構，經(jīng)過數(shù)年的發(fā)展，基于 RISC-V 架構開發(fā)出性能卓越的 PC 處理器，將 RISC-V 處理器的性能提高到足以滿足 PC 需求的地步，同時它們也做好了與 Linux、Windows 和國產(chǎn)統(tǒng)信 UOS 系統(tǒng)的適配，可以幫助 PC 廠商降低推出 PC 的難度，將推動國產(chǎn) PC 處理器進一步加速發(fā)展。
近日，全球首款基于 RISC-V 處理器的筆記本電腦 ROMA 發(fā)售。ROMA 電腦的 CPU 采用的是阿里平頭哥自研的 RISC-V CPU TH1520（曳影 1520），采用 4 個玄鐵 C910 內(nèi)核，主頻高達 2.5GHz。
TH1520 基于阿里巴巴 2022 年 8 月發(fā)布的無劍 600 芯片設計平臺，能夠在阿里巴巴 2020 年推出的基于 Linux 的 OpenAnolis 開源操作系統(tǒng)上運行火狐瀏覽器、LibreOffice 辦公套件等各類桌面級應用。
這臺電腦的發(fā)布讓我們認識到，RISC-V 進一步體現(xiàn)出了在 PC 領域取代 X86、Arm 的潛力和可能性。
近日，本土 RISC-V 廠商賽昉科技推出了 RISC-V 架構的 PC 處理器，并推出了單板計算機。
賽昉科技始終聚焦于高性能 RISC-V 芯片研發(fā)，成立至今已相繼推出全球性能最高的 RISC-V CPU Core IP ——昉 · 天樞、全球首款量產(chǎn)的高性能 RISC-V 多媒體處理器——昉 · 驚鴻 7110、全球性能最高的量產(chǎn) RISC-V 單板計算機昉 · 星光 2，實現(xiàn)了從 RISC-V 內(nèi)核、處理器芯片到軟件生態(tài)的全棧組合，有力撕下 RISC-V 即低端的標簽，開啟 RISC-V 高性能處理器的應用落地。
平頭哥和賽昉科技等廠商的努力，意味著 RISC-V 芯片正加速進軍 PC 處理器市場。
綜合來看，無論是 IoT 市場的規(guī)模化應用，還是向 PC 和服務器等高性能領域發(fā)展的未來潛力，RISC-V 這個新興架構正吸引著全球眾多參與者躬身其中。
當前，國內(nèi)外各大科技公司正在大力布局 RISC-V 架構，通過這款開源、精簡的架構平臺，設計出所需的芯片產(chǎn)品，或者通過 RISC-V 延伸出其它的生態(tài)系統(tǒng)。不管是軟件還是硬件，RISC-V 的適配能力正逐步擴大。
寫在最后
從 AMD CPU 性能迅速接近英特爾，以及蘋果 M 系列處理器的崛起和 RISC-V 芯片的推出，可以看到優(yōu)秀的 CPU 微架構，以及微架構的精細優(yōu)化能夠帶來的性能飛躍。
實際上，學術界早有定論，指令集對性能和功耗沒有直接影響。龍芯總裁胡偉武此前也表示：" 其實指令系統(tǒng)更多關系到的是軟件生態(tài)，比如 X86 支撐 Windows 生態(tài)、Arm 支撐 Android 生態(tài)。"
之所以會有 X86 CPU 性能更高，Arm CPU 功耗更有優(yōu)勢的認知，主要還是兩者此前目標的不同。X86 把資源都用去提升性能，芯片性能高，功耗也高，但英特爾也有低功耗的芯片 Atom；Arm 原來的目標是做低功耗處理器，現(xiàn)在也有許多高性能的 Arm 服務器 CPU，性能高了，功耗也相應的提升。
也就是說，無論是 Arm 架構還是 RISC-V 設計出性能比 X86 高端 CPU 更好的產(chǎn)品，指令集并非挑戰(zhàn)，核心在于設計目標。要是在一定邊界內(nèi)做取舍，包括緩存的策略、替換算法、分支策略等等，可以通過精細化調(diào)整來優(yōu)化 CPU 的優(yōu)勢。
當前，X86、Arm、RISC-V 在嵌入式、桌面、高性能 CPU 市場的混戰(zhàn)已經(jīng)開啟，誰好誰壞，無法做出比較，因為每款處理器架構都有著各自的優(yōu)點和缺點。
但不可否認的是，X86 已經(jīng)不再是唯一選擇，在蘋果、高通、微軟、阿里平頭哥等大廠的發(fā)力下，Arm 和 RISC-V 或?qū)⒊蔀?PC 芯片領域不可忽視的存在。
