Arm有办法撼动x86个人计算机处理器的江山吗?

个人计算机处理器(CPU)长久以来被以AMD和英特尔(Intel)为首的x86架构处理器所垄断,一直到苹果在2020年推出第一颗自行研发的Arm架构处理器M1,情况才稍稍有所改变。具备Arm架构的M1在性能方面已被证实不输x86阵营的Intel或AMD,效率更是狠甩竞争对手,搭载M1处理器的MacBook Air和MacBook Pro出货量屡创佳绩。苹果在发布M1家族的最后一颗处理器M1 Ultra之后延续气势,于2022年上半年推出M2处理器,一样具备Arm架构,效率比上一代M1更好。看起来Arm处理器的前途一片光明,但有办法撼动x86在个人计算机处理器的江山吗?

确实,初试啼声的M1在效率和性能上都让x86阵营吓出一身冷汗。以高端的M1 Max为例,和顶级的Intel笔记本处理器i9-12900HK相比,虽然性能小输,但在高负载下的功耗却是天差地远。i9-12900HK的功耗最高来到140瓦,但M1 Max却仅有40瓦,展现惊人的能耗比,这也让搭载M1 Max的MacBook Pro 16不仅具备和顶级Intel处理器笔记本不相上下的性能,更拥有近似轻薄商务笔记本的超长电池续航力,几乎可以说是重新定义了高性能笔记本的面貌。

(Source:苹果)

虽然之后发布的M1 Ultra是设计给需插电使用的Mac Studio,其仍然展现了Arm架构处理器强大的效率。跟最顶级的Intel i9-12900K桌面处理器相比,在同性能下功耗低了一百瓦;跟最强的NVIDIA RTX 3090显示芯片相比,同性能下更低了两百瓦,这样的能耗比在x86史上是前所未见的。且高效率带来的好处不仅仅是省电,功耗较低代表产生的热较少,处理器本身不需要体积太庞大的散热片,或是太多容易产生噪音的风扇即可冷却,意味着计算机的体积可以更小,重量可以更轻,更不占空间。

这样看来似乎x86架构的处理器面对Arm没有任何赢面,未来就是Arm的天下了吗?倒也未必。Arm处理器在个人计算机上仍面临几个问题。最大的问题莫过于和软件的兼容性。因为架构和x86完全不同,意味着现有x86系统上的软件必须重新编译。即便是同时掌握软硬件的苹果,也得推出Rosetta 2编译软件让原本只能在x86处理器上运行的软件在M1上运行,且通过Rosetta 2编译的软件无法发挥M1真正的实力。当初苹果宣称转换期为两年,意思是希望两年之后大部分的软件都能原生在M1上运行,但两年过去,还是有为数不少的软件仍需通过Rosetta 2编译方能执行。

(Source:苹果)

另一个问题则是计算机的升级性以及维护性。Arm架构的处理器为SoC(System On Chip,单芯片系统),内部集成了处理器(CPU)及显示单元(GPU),一颗芯片统包了计算机的运算和显示功能。但也因为如此让日后计算机的维护和升级变得几乎不可能,用户无法依照其需求更换处理器或是显卡。但x86系统就不存在这样的问题:除了笔记本的处理器是打在主板上无法更换,用户可以任意更换台式机的处理器和显卡,计算机的寿命也能因此而延长。

总结来说,Arm架构的处理器的确是未来个人计算机界不可忽视的存在,其和顶级x86处理器比肩的性能,还有最重要的,让整个x86界都望尘莫及的效率让世人们意识到原来在x86以外还有这样美好的世界。然而Arm处理器在软件的兼容性,以及日后的维护和升级上仍有很长一段路要走。而Arm惊人的能效比也让x86界开始关注处理器的效率问题,如AMD从Zen 2架构处理器开始就持续强调其在新产品效率上的精进。所以不管未来Arm是否真的能撼动x86的江山,两强相争下最后得利的还是广大的消费者们,能够享受性能更强、效率更好的产品体验。

(首图来源:苹果)