古希腊哲学家赫拉克利特说过：人不能两次踏入同一条河流。他如果见过高通，很可能会改口。


2017年的高通骁龙技术峰会上，除了旗舰手机处理器骁龙845，高通还联合华硕推出了一款笔记本产品Nova Go，亮点是搭载了高通的骁龙835处理器，而非笔记本里常见的英特尔。


随后，高通又和PC开发商推出了多款搭载骁龙850处理器的Windows笔记本，比如联想Yoga C630、三星Galaxy Book2、华为MateBook E等等。


这是高通对英特尔发动的第一次进攻，但这两款处理器都是基于手机芯片“魔改”而来，考虑到性能、兼容性以及不低的终端产品定价，起到的效果只有逗乐英特尔。


紧接着，不死心的高通又携定制化程度更高的8cx系列芯片卷土重来，代表Arm架构阵营再次挑战英特尔，依然铩羽而归。由于x86架构授权牢牢掌握在英特尔和AMD手里，相对开放的Arm阵营一直试图打破x86的垄断，但大多折戟沉沙。


直到2020年苹果M1芯片横空出世，为Arm阵营注入了一阵强心剂，自然让一众Arm芯片公司产生了“我也行”的想法，其中就包括头铁的高通。


今年10月的高通骁龙技术峰会，高通发布了面向PC市场的新款芯片骁龙X Elite，不仅英特尔全系产品沦为对照组，苹果当时的最强战力M2 Max也成为背景板。


骁龙X Elite确实云集了众多天时地利人和：英特尔被芯片制造能力拖了多年后腿，苹果因为优势太大挤牙膏上瘾，美国政府帮高通解决了海思这个劲敌。更重要的是，X Elite不仅凝聚了高通十多年的移动芯片开发经验，还有死对头苹果自研芯片的无数秘密。


那么这一次，高通行了吗？


站在苹果的肩膀上


2019年圣诞前夕，苹果一纸诉讼，将一家成立不到一年的初创公司告上法院。


公司名为Nuvia，创始人是在苹果工作了近十年的芯片架构师威廉姆斯三世（Gerard Williams III），在苹果领导了从A7到A13处理器的开发，传言还参与了苹果即将发布的首款自研PC芯片M1的设计，公司内部威望很高。


另外两位创始人分别是：谷歌前首席芯片架构师Manu Gulati，也在苹果干过8年；谷歌前系统架构师John Bruno，也是从苹果跳槽过去的。


根据研究机构Semianalysis的说法，自从威廉姆斯离职，A系列芯片就显示出进步不足，提升全靠台积电的刀法，足见威廉姆斯的重要性。


大概是为了规避与苹果的竞争，Nuvia的业务虽然也是研发Arm架构芯片，但产品主要是服务器CPU。而且Nuvia自成立后就一直保持低调，结果还是被苹果告了，理由是科技公司打官司常见的“窃取商业秘密”。


让苹果多少没想到的是，自己发起的诉讼迅速提高了Nuvia的知名度，并吸引了英特尔、谷歌、英伟达等一系列潜在买家，其中就包括苹果的死对头高通。


按照苹果的说法，Nuvia“利用”了苹果技术，并且挖走了一批芯片团队骨干。但在苹果的同行看来，这份起诉书毫无疑问是在暗示：Nuvia拥有和苹果相当的Arm架构芯片设计能力。


官司还没打完，Nuvia的人才、技术和专利被手速最快的高通以14亿美元打包带走，这显然戳了苹果的肺管子。


当时，高通在手机芯片市场份额大幅下滑，与千年老二联发科差距锐减至8.8%，旗舰产品骁龙865被苹果A13强势碾压。为PC市场开发的Arm架构CPU也因为性能和兼容性等原因，市场表现惨淡。反而是苹果的M1芯片在2020年底一炮打响。如果不是海思因为制裁无法代工，高通的情况会更加危急。


M1在各个终端上单核、多核跑分均超越Core i9


主营业务连连败退，新兴业务出师不利，Nuvia恰如其分的出现，于高通而言可谓瞌睡遇到了枕头。


Nuvia强悍实力在于，其基于Arm架构的服务器CPU，在保持低功耗特性的基础上，还拥有和x86架构不相上下甚至超越后者的性能表现。


就在M1发布的3个月前，Nuvia发布自研服务器CPU——Phoenix内测跑分结果，每瓦性能远远高于x86的同代产品。


2021年年初，Nuvia被正式纳入高通麾下，这个带着Apple Silicon无数秘密的芯片设计团队就此进入一段蛰伏期。直到今年10月底，高通才拿出了14亿美元买来的成果：面向手机市场的骁龙8 Gen3，以及全新的骁龙X Elite Oryon。


骁龙8 Gen3是骁龙8平台的常规迭代，但有了挤牙膏的A17 Pro作为陪衬，性能提升依旧炸裂，让苹果在芯片上维持了多年的优势就此作古。小米的卢伟冰也前来捧场，掏出还没开卖的小米14真机迫不及待地展示。


但发布会真正的主角其实是骁龙X Elite Oryon，这款处理器面向PC平台，在单线程性能方面，X Elite超过了苹果的M2 Max（当时M3尚未发布）和英特尔的i9-13980HX。同时，峰值性能的功耗上，X Elite比M2 Max少30%，比i9-13980HX低70%。


抛弃原有命名的字母“X”背后，高通想要改写PC生态格局的心，已经摁不住了。


从苹果的失败开始


2006年，苹果在Mac产品线进入英特尔代替IBM，x86架构彻底称霸了PC与服务器市场。Arm架构发动了多次反攻，直到2020年M1芯片的问世，才取得了实质意义的成果。


x86架构是一种复杂指令集，优点是可以在一条指令周期内完成多项子任务，缺点是指令过于冗长，处理简单任务时，就像杀鸡用牛刀，造成不必要的功耗。


Arm架构是一种精简指令集，x86用一条指令就可以完成的任务，Arm需要拆成几条指令分别完成，处理复杂任务时比较费劲，但处理简单任务时却灵活省电。


因此，产业界对于这两套架构的适用界限也一直泾渭分明：


  • 强调便携性、注重功耗控制的产品，如智能手机，以Arm架构为主；


  • 需要处理复杂工作的终端，注重性能释放，如台式机或者传统PC，就用x86架构。


但“超级本”这个概念的出现，给Arm架构创造了一个历史性机遇。


这类产品主打轻薄便携，但又要胜任一些高性能场景。因此既需要低功耗长续航，性能又不能太差。简单来说就是既要又要。然而，x86一次次证明了自己难堪大用。


2015年，苹果推出史上最轻薄的12寸MacBook，问世时相当惊艳，却再未迭代，最终惨遭产品线除名。


为了将机身缩小到和iPad一样的大小，苹果激进地采用了无风扇散热方案，纯靠内部结构和金属机身被动散热，这就要求英特尔把芯片功耗做到足够低。


坦率地说，英特尔确实做到了低功耗，但代价是大刀阔斧阉割性能。这款专门定制的酷睿M3芯片的性能，比2014年发布的MacBook Air用的i5-4260U还差。


和12寸MacBook同病相怜的，是Windows阵营中以Surface为代表的“既要又要”类产品，其困境也和苹果如出一辙：在x86天然缺陷下，无法在预期的功耗控制水准下提供足够高的性能。


12寸MacBook的问题最终被苹果自研M系列芯片解决，更加广阔的Windows市场，就是高通盯上的地盘。


作为M系列“同父异母”的兄弟，X Elite没理由不强悍：


担任芯片“司令部”的CPU，基于Nuvia Oryon CPU，4nm工艺，单线程性能比核心数相同的苹果M2 Max、英特尔i7-1355U更强，且在达到峰值性能时功耗仅为后两者的1/3。


负责图形处理的GPU，仍由高通旗下Adreno打造，性能比i7-13800H中的Intel Xe集显快2倍，功耗为后者的1/4，对比AMD R9 7940HS中的780M，每瓦性能同样高出一大截。


此外，为了顺应AI大势，X Elite也配备了负责高性能计算的NPU，算力达到45 TOPS。


继承了苹果的家产，高通终于补齐了低功耗Arm架构的性能短板。



X Elite单核、多核性能跑分均超过同代产品


同时，X Elite以台积电的4nm工艺制造，相比于英特尔还掣肘于x86架构和自身挤牙膏的制造工艺，高通优势尽显。


然而，Arm架构面对的铁板，不只有芯片这一块。


高通还差什么


高通征战PC市场，面前还有三座大山：软件生态、成本控制、OEM厂商的配合度。


首先是软件生态。


苹果M1芯片发布时，硬件工程副总裁John Ternus介绍芯片架构只用了8分钟，反而用了9分钟来讲述专门为M1优化的操作系统macOS Big Sur。


这个操作系统最重要的作用是：确保搭载M1芯片的Mac，能够继续使用基于x86硬件开发的软件。


过去的PC操作系统，由于硬件端x86架构的统治地位，大部分软件也是根据x86架构CPU设计的，一旦CPU从x86架构转换到Arm架构，就要面对软件不适配的问题。


这同样也是微软头疼的问题。2012年，微软推出基于Arm架构的Surface RT，但Windows上的软件，几乎全部是基于x86架构的CPU开发的。


微软的解决方法是，开发一套专门的操作系统Windows RT，但需要软件开发商配合新操作系统，重新设计软件。但以Surface RT惨淡的销量，软件开发商自然兴致寡淡。最终，Surface RT上，一度只能顺畅使用微软自家的软件，用户接受度可想而知。


重建软件生态的方案行不通，那直接将x86架构下的软件生态移植到Arm架构呢？


2016年，微软授权高通独家开发能够“无缝切换”的Arm架构芯片，但效果不佳，强行移植会带来性能损失，并且没能完全解决兼容性问题。直到现在，微软官网上还挂着类似的操作指南（原文如此，不是英文机翻）：


微软官网标注


苹果是怎么解决这个问题的？


首先，重新设计的操作系统macOS Big Sur内置了一种名为Rosetta 2的技术，能将基于x86架构CPU的编程语言“翻译”成基于Arm架构CPU的编程语言，使得使用者可以无缝继续采用原来的软件。


其次，基于Rosetta 2技术的软件生态移植只是过渡阶段，苹果仍然鼓励软件开发者，专门为基于Arm芯片的操作系统，重新开发软件，为此提供了足够多的开发工具。


但苹果的底气在于，MacBook已经有了足够高的销量，足以“倒逼”软件开发商花成本重新设计。这些优势，过去的微软没有，现在的高通也没有。


在X Elite的发布会上，高通在抛出众多遥遥领先的数据后，面对软件生态问题，却只能含糊其辞：将与微软合作解决——诺基亚当年也是这么想的。


另一个问题是成本的控制。


X Elite性能炸裂遥遥领先的代价，是更先进的芯片制程，更大的芯片规模和更好的封装技术，这都意味着非常高的成本。


而“类Surface”产品的目标用户大部分依然注重性价比，一旦成本压不住，很容易导致搭载X Elite的产品卖不动，反而凸显了MacBook的性价比。


英特尔自己有芯片代工厂，芯片制造的成本掌控在自己手里；苹果有自己的终端产品，面对供应链公司有极高的议价权。但高通只是一家芯片设计公司，很难拥有和苹果匹敌的供应链话语权。


这也就牵扯出了最后一个问题：苹果既设计芯片，也开发终端产品，可以顶住压力强行上马；但高通想卖自己的芯片，还要看惠普、戴尔这些PC生产商的意愿。


PC生产商早早把灵魂交给了微软和英特尔，本就利润微薄，如果X Elite对比x86平台没有一些绝对的优势，想要让PC生产商跟着高通赌一把，恐怕并没有那么容易。


要知道英特尔多年来一直通过打折、补贴和市场开发基金等方式，笼络PC生产商签署排他性协议。考虑到X Elite的终端产品最早也要到2024年中才上市，英特尔和AMD虎躯一震挤爆牙膏也有可能。


因此，在X Elite反攻x86这件事上，反而是高通急切得多。


2023年第一财季至今，高通营收与净利润连续四个季度同比两位数下跌，这是在过去十年里从未发生过的事。


手机市场已经衰退多年，汽车和PC业务投入不少，但大部分还在竞争“跳水冠军”的阶段。虽然X Elite勉强回应了市场对高通多年的期待，但距离成为手机芯片之外的第二条大腿依然遥远。


最后还想劝劝高通：咱都做PC芯片了，能不能别惦记着捆绑基带芯片卖了？


参考资料

[1] Windows On ARM的症结，从来都不是高通能化解的，雷科技

[2] PC芯片，ARM能否挑战X86？半导体行业观察

[3] 苹果的“芯”病，难医，芯东西

[4] 高通X计划：苦战英特尔，第一财经

[5] 高通7年征战PC无果，骁龙X能翻身吗？钛媒体


本文来自微信公众号：远川科技评论 （ID：kechuangych），作者：何律衡