新闻中心

EEPW首页 > 消费电子 > 业界动态 > 英特尔X86架构霸权终将崩塌,ARM架构才是未来PC电脑市场的王者?

英特尔X86架构霸权终将崩塌,ARM架构才是未来PC电脑市场的王者?

作者:时间:2020-07-26来源:我为科技狂收藏

人们日常接触到的各类处理器芯片,通常是基于架构或者架构。一般认为,架构用的是复杂指令集(CISC),强调高性能,更适合台式机、服务器;架构用的是精简指令集(RISC),强调低功耗,更适合智能手机、平板电脑、物联网等移动端设备。做不到的功耗,ARM做不到X86的性能,两大阵营看似井水不犯河水,但在上个世纪80年代就结下了梁子。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202007/416172.htm

而且,近年来,在移动端处理器市场占据主导地位的ARM,从未放弃向个人电脑、服务器、数据中心市场的渗透。随着越来越多的厂商开始拥抱ARM架构,及其X86架构似乎迎来了危机。特别是在近期,苹果公司宣布,未来两年,Mac电脑逐步改用基于ARM架构的处理器。苹果做出此举,无疑成为ARM架构打进PC市场(X86架构)的一大标志性事件。


于2020年6月底发布的TOP500全球超级计算机排名中,首次登上运算速度排名第一的日本富岳,在全球也是首次基于ARM架构的超级计算机登上此排行榜第一名。富岳的运算速度明显超越排名第二的美国(橡树岭国家实验室)Summit超级计算机;此前,Summit占据着TOP500排行榜首位。

ARM不断发布最新移动处理器、绘图芯片GPU以及人工智能AI加速器核心,如在5月底发布了新一代Cortex-A78 CPU核心、Mali-G78 GPU核心、以及AI加速器Ethos-N78神经处理单元NPU等。此外,ARM还首度推出全新定制化设计倡议“Cortex-X Custom Program”的Cortex-X1核心,提供与Cortex-A78不同的性能和功耗,借此差异化核心产品线策略,有助满足更多元定制化移动设备开发需求。

虽然ARM在全球个人电脑、服务器以及HPC市场的影响力,仍远不及的X86架构,但随着苹果决定押宝ARM架构,未来几年在PC、HPC等领域能否更大程度挑战X86的霸权地位,值得外界持续观察。


1、苹果和微软均出逃X86阵营

苹果在今年6月的全球开发者大会上,首次宣布旗下的Mac电脑产品将以两年为期,逐步改用自研的ARM架构处理器,苹果称之为Apple Silicon计划。微软同样加速拥抱ARM架构。如2020年微软推出搭载以高通骁龙8cxsoc为基础而开发的Microsoft SQI处理器,并用于Surface Pro X。微软与高通结盟,也衍生出较低功耗、低成本8c、7c等高通SoC产品,显然有助于PC供应商开发基于ARM架构的低端PC电脑产品。

未来两年,苹果会如何将A系列移动处理器的研发经验,移植到Mac产品线,将成为全球PC、半导体业界一大重要看点。若能在整体运算性能及功耗上,并且在一定程度上超越X86处理器,不仅会有效带动Mac产品销量增长、甚至可能进一步带动更多PC制造商成为潜在ARM架构处理器的客户。

对苹果和微软而言,拥抱ARM架构的潜在经济效益巨大,所以值得为此冒险。比如,功耗上的优势,让ARM架构在执行推理AI任务时,运算速度可比X86电脑更快,进而有助未来见到更轻薄、性能更强大、且电池续航力更持久的个人电脑问世。事实上,苹果的新MacBook产品便具有这样的潜力。未来Apple Silicon和Windows PC平台将变成全球高端手机和平板电脑运算架构的延伸领域,可提供更多功能及近用更多APP,开拓更大生态体系。目前,苹果和微都在大举投入,将软件转移至以ARM为基础的PC领域。

<img src="http://editerupload.eepw.com.cn/202007/4a0ea5d28b1fe76c5298bbb386d1a137.3亿台左右。不过,前提是,假设X86芯片供应商未来几年在设计和工艺战略上都未能有显著突破,且苹果和微软持续大举投资发展基于ARM架构的PC平台、以及自有软件生态统。

Wikibon预估,未来几年推出的、各类基于ARM架构的PC产品,将可见到更轻薄化设计、运算性能更强大、热设计功耗更低、并支持异构运算架构的特性,进而可支持各类型工作负载。同时,未来几年全球X86 PC电脑出货量将大幅下降。

研究显示,在相同运算性能表现下,ARM架构处理器的成本和功耗要求仅约X86处理器的25%。业界认为,造成如今ARM在核心运算、功耗和成本效益上超越X86的一大主因,与当前芯片产业设计、制造分工有关。如台积电、三星等聚焦晶圆制造,ARM专注于处理器核心设计,这有助于形成更快的产品开发周期,比X86快上约1倍。

目前,苹果、亚马逊、谷歌、英伟达、微软、高通甚至特斯拉等大厂,均各自开发出针对自有软件的ARM架构处理器。

英特尔X86架构霸权终将崩塌,ARM架构才是未来PC电脑市场的王者?

4、ARM核心首夺超级计算机运算第一宝座

多年来,X86处理器和Linux主导着全球超级计算机运算硬件和操作系统,但到了2020年开始出现戏剧性变化,Linux虽仍是TOP500超级计算机操作系统霸主,但X86处理器却第一次失去TOP500运算性能最佳超级计算机的第一宝座,取而代之的是基于ARM架构的日本富岳超级计算机。

富岳搭载约15.2万颗富士通48核心A64FX处理器,合计多达730万个CPU核心,每颗SoC配有32GB HBM2存储器。富岳高性能Linpack达到415.5 petaflop,比排名第二名的美国Summit超级计算机高出约2.8倍;在峰值运算性能上,富岳突破1000 petaflop。富岳部署于日本神户理化学研究所运算科学中心。

A64FX由富士通与ARM共同开发。富士通过去用的是SPARC架构,转而开发基于ARM架构的A64FX处理器以来,持续从事超高速芯片的研发工作,A64FX也是首款采用ARMv8-A SVE的处理器。ARMv8-A SVE,是专门面向超级计算机运算延伸出的ARM指令集。

AMD与Cray目前也与美国能源部、橡树岭国家实验室,合作打造一台Frontier超级计算机,搭载AMD的EPYC处理器以及Radeon Instinct GPU,预计可在2021年突破1000 petaflop大关,有望成为富岳超级计算机的新劲敌。

TOP500最新排名第二、三的超级计算机分别是Summit、Sierra,均搭载Power9 CPU和英伟达Tesla VI00 GPU。

虽然最新TOP500排名中,采用X86架构超级计算机达481台,但排名前五的超级计算机中,却只有1台是基于的X86架构。ARM架构处理器虽在最新TOP500中仅有4部超级计算机采用,但第一名即是ARM架构超级计算机,具有相当重要的意义;而且此次,共有3台超级计算机搭载富士通的A64FX处理器。




关键词: 英特尔 X86 ARM

评论


相关推荐

AMD 在 2017 年发布的 Zen 架构锐龙处理器可以说是里程碑意义的产品,如今基于 7nm 工艺和 Zen2 架构的锐龙处理器和霄龙处理器受到了全球消费者和企业的欢迎,AMD 的股价也在飞速上涨。

▼ AMD 市值以及股价

技术专区

关闭