就在前两天,X86的两大竞争对手AMD和Intel宣布联手。
AMD首席执行官苏姿丰(Lisa Su)和英特尔首席执行官帕特里克·基辛格(Patrick Gelsinger)同时宣布,他们联合成立了“x86咨询小组”。简单来说,这个小组的目标是共同努力完善x86 ISA(指令集架构),促进x86阵营的统一,提高兼容性并简化软件开发流程。
同时,该团体的创始成员也非常豪华,包括博通、戴尔、谷歌、HPE科技、惠普、联想、meta、微软、甲骨文、红帽、Linux系统内核之父Linus Torvalds、以及虚幻引擎之父、Epic Games 首席执行官 Tim。斯威尼。
历史上,Intel 和 AMD 在 X86 上的合作很少。可以说,在过去的几十年里,除了早期的技术授权之外,两家公司更多的是处于竞争状态。随着ARM阵营的日渐强大,AMD与Intel的合作实际上暗示着X86阵营未来将面临ARM阵营的挑战。
现在X86和ARM两军已经开始调动兵力了,我们来看看两军的对抗情况。他们的实力如何?
两军正在对峙。他们的实力如何?
我们先来看看实力强劲的老牌X86。
x86架构是计算机领域应用最广泛的指令集架构之一。其主要特点包括:复杂指令集(CISC)、高度可编程性、强大的处理能力、向后兼容、封闭源代码。 x86架构广泛应用于个人电脑和服务器,支持广泛的软件和操作系统,具有强大的生态系统和向后兼容性。
从市场来看,X86架构长期主导桌面PC、工作站和数据中心服务器市场。
在桌面PC市场,根据CPU市场跟踪机构Mercury Research的报告,2024年第二季度,英特尔占据PC市场78.9%的市场份额,AMD占据21.1%。
在服务器市场,根据IDC数据,2023年x86架构服务器市场份额为88%。中国x86服务器市场出货量为362万台,预计2024年增长5.7%。总体来看,云服务器目前多采用X86架构,边缘侧采用ARM架构。
在过去的几十年里,几乎所有的操作系统和应用程序都对X86架构提供了良好的支持,形成了非常成熟的软件生态系统。这使得X86在企业级应用和专业软件领域具有不可替代的地位。例如,在金融、科研、设计等对软件兼容性和性能要求极高的行业,基于X86的设备仍然是首选。
在产品方面,由于X86架构处理器拥有丰富的指令集,可以为复杂的操作系统和应用提供全面的功能支持,在高性能计算方面表现出色。
AMD的产品在数据中心领域,EPYC系列处理器是其在服务器领域的顶级产品。例如,第四代EPYC处理器(代号“Genoa”)的核心标准是Zen4; AMD 的顶级消费级台式机 CPU 是 Ryzen 9 7950X3D。该处理器采用先进的Zen4架构和3D V-Cache技术,拥有16核心32线程,基础频率4.2GHz,加速频率最高5.7GHz。
英特尔的产品在数据中心领域,至强系列处理器是其在服务器市场的顶级产品。 Xeon 6900p系列拥有多达128个性能核心和256个线程,以及504MB的超大L3缓存; Intel目前最顶级的消费类X86 CPU是Core Ultra 200V系列中的Core Ultra 9处理器288V。该系列于2024年推出,采用8核设计,包括4个性能核心和4个能效核心。性能核心最高核心频率为5.1GHz,拥有12MB智能缓存。
我们来看看近年来逐渐兴起的“新人”ARM架构。
ARM架构是一种低功耗精简指令集(RISC)架构,广泛应用于移动设备和嵌入式系统。其主要特点包括:低功耗、高性能、可扩展性、应用广泛、支持开源。
从市场来看,ARM架构在智能手机、平板电脑等移动设备市场占据绝对主导地位。全球绝大多数智能手机和平板电脑都采用基于ARM的处理器,市场份额超过90%。这主要得益于ARM架构的低功耗和高能效特性,非常适合电池驱动的移动设备。
在PC市场,ARM架构芯片逐渐兴起。虽然目前它们的市场份额还比较小,但是增长趋势明显,这对X86的传统优势造成了一定的冲击。相关数据显示,截至2024年,X86在PC市场仍占据较高市场份额,但基于ARM的芯片已经占据了8%的PC份额,并且还在持续增长。
在产品方面,苹果基于ARM架构的M系列芯片拥有出色的性能和能效,为ARM在PC市场的发展树立了标杆。与此同时,高通、联发科等厂商也推出了面向PC的ARM架构处理器,并得到了微软、华硕、宏碁等PC厂商的支持。在服务器市场,一些云服务提供商已经开始采用基于ARM架构的服务器芯片,以降低能耗和运营成本。
第一战场:AI PC
在PC市场,AI PC成为近两年的亮点。 IDC预测,2025年AI PC将占据市场半壁江山,2030年这一比例将达到100%。
AI PC时代即将到来,X86和ARM都在积极布局。
不过,AI PC 浪潮究竟会以 Wintel 还是 Windows on ARM (WoA) 继续下去,目前仍颇有争议。
早在2023年9月,英特尔就提出了AI PC的概念,并于2023年底推出了代号Meteor Lake的酷睿Ultra处理器,首次集成了AI专用的NPU、核显GPU、CPU进入芯片。已形成三级人工智能加速。根据英特尔官方披露的信息,力争两年内Core Ultra芯片出货量超过1亿颗,野心可见一斑。
今年,英特尔再次发布Core Ultra 200V系列处理器,并强调几乎所有AI PC都参与其中:超过20个品牌、80多个型号配备了最新的Ultra 200V系列处理器。谷歌、微软、联想、戴尔和惠普都支持英特尔。
可以说,英特尔是AI PC的大力倡导者。推出AI PC的厂商大多选择了英特尔酷睿Ultra系列处理器,但在操作系统方面仍然无法绕过Windows。可以说,微软和英特尔在X86平台下形成的Wintel封闭生态系统还是非常稳定的。
不过,许多组织认为Windows on ARM(WoA)未来有更广阔的前景。摩根士丹利在研究报告中指出,预计基于ARM架构的CPU供应商高通、英伟达和联发科将在大会上推出集成度更高、更节能的芯片,WoA AI PC风潮或将重新洗牌全球市场。 PC半导体供应链。
从生态角度来看,Windows正在深化对原生ARM的适配。据统计,在运行Windows 10和Windows 11的iGPU(集成GPU)笔记本电脑中,用户87%的应用程序使用时间都在使用原生支持ARM的版本。
目前,WoA 的主要芯片厂商是高通。高通于2023年10月发布了基于ARM的PC芯片X Elite,并于上个月推出了新的Snapdragon X Plus平台。在官方资料和基准测试中,性能可谓“踩着英特尔”、“赶超苹果M2 Max和M3”,被媒体形容为“无与伦比的AI性能”。
此后,微软又发布了面向AI的新PC品类——Windows Copilot+ PC,这是一款具有Copilot+体验的Windows 11 AI PC。微软Surface从英特尔处理器切换到Snapdragon X系列平台。目前,全球领先的OEM厂商已发布了22款搭载Snapdragon X Elite和Snapdragon X Plus的Windows 11 AI PC,包括宏碁、华硕、戴尔、惠普、联想、微软和三星。
不过,来自ARM的最新消息是,ARM警告称,将撤销高通使用ARM知识产权设计芯片的授权。根据高通向媒体展示的法律文件,ARM向高通发出了60天的“最后通牒”,将在到期日后强行终止双方之间的所谓架构许可协议。
在WoA市场,虽然英伟达和联发科也虎视眈眈,并透露将开发基于ARM架构的AI PC,但总体而言,高通在WoA中仍占据主导地位。如果ARM最终胜诉,那么这款ARM架构想要在五年内夺取Windows PC市场一半份额的雄心估计需要几年时间才能实现。
未来市场趋势
短期内,X86架构在PC和服务器市场的主导地位还将持续一段时间。一方面,X86架构的软件生态系统非常成熟。大量的专业软件和企业级应用都是基于X86架构开发的。这些软件的迁移需要时间和成本。另一方面,Intel、AMD等X86架构的主要厂商仍在不断投入技术研发和产品升级,以保持X86架构处理器的性能优势。
尽管X86架构处理器在传统PC市场拥有深厚的技术积累和软件生态优势,但能为AI应用提供强大的计算能力。但随着AI应用对芯片的功耗和能效要求越来越高,X86架构在这方面的劣势逐渐显现。
从长远来看,ARM架构的发展前景更加广阔。一方面,ARM架构的低功耗特性可以满足AI PC的电池续航要求;另一方面,ARM架构处理器在AI计算方面具有较高的能效比,能够更好地支持AI应用的运行。例如,高通的Snapdragon XElite处理器在AI计算方面表现出色。内置独立Hexagon NPU,算力高达45TOPS。与CPU和GPU搭配时,总计算能力可达75TOPS,可在设备上运行130亿参数的大型模型。 。
与此同时,TechInsights发布的最新笔记本电脑预测数据指出,ARM预计将在2025年占据笔记本电脑出货量的五分之一,到2029年这一比例将翻倍至五分之二。到2029年,ARM在笔记本电脑中的收入份额由于苹果的高价值产品,笔记本电脑市场预计将达到52%。
此外,RISC-V等新兴架构也在发展,未来可能在市场上占据一席之地。 RISC-V开源且可定制,可以满足不同应用场景的需求,对X86和ARM架构都提出了一定的挑战。
本文来自微信公众号,作者:久霖,36氪授权发布。