在手机芯片架构上,Arm可以说卡着全球科技巨头的“脖子”,但要想在PC市场复制这样的垄断优势似乎很难实现。对于Arm计划在未来五年内占据超过50%的Windows PC市场份额,我们还是持谨慎乐观的态度。

当前,Arm是手机处理器IP核市场的绝对龙头。但最近几年,凭借多年的技术积累和市场深耕,这家芯片架构巨头又将业务触角伸向了PC芯片架构。

最近一段时间,英国芯片设计公司Arm CEO雷内·哈斯(Rene Haas)在多个场合表示,该公司的目标是在五年内获得Windows PC市场超过50%的份额。这一目标已经得到了业界的广泛关注,同时部分巨头也早对Arm战略调整给予了实实在在的支持。

几十年来,英特尔生产的芯片一直主导着PC行业。如果Arm能够在英特尔传统的业务“自留地”取得成功,或将重塑PC市场竞争格局。有分析认为,如果Arm能够实现这一目标,将会对整个PC市场产生深远的影响。

PC市场竞争格局将重塑

三十多年来,Arm的市场定位和目标始终未变——“开发高性能、低功耗、易编程、可扩展的处理器”,始终押注RISC(精简指令集)的路线,加上手机时代的赋能,成就了自身“移动时代的巨头”。

数据显示,在市占率和出货量方面,截至2022年12月31日,Arm的CPU在全球智能手机市场的占有率超过了99%,累计出货量达到了2500亿。然而,尽管Arm在手机芯片架构上拥有绝对垄断地位,但相较于资本市场对其的预期,特别是在盈利规模上还需更进一步,否则难以支撑其估值。

如今,Arm调整了增长策略,包括扩大现有市场份额和进入新市场。通过转向PC芯片架构,Arm可以进一步扩大其在服务器、汽车市场以及个人电脑市场的影响力。

相对于x86架构,Arm擅长设计、开发和授权高性能、低成本、节能的CPU产品及相关技术,其架构有明显的优势:

一是低功耗:ARM处理器设计时注重能效,能够在保持高性能的同时显著降低功耗。

二是高度可定制性与设计为通用处理器的x86 CPU不同,基于Arm的SoC可以根据特定用例进行定制。这意味着SoC可以设计为具有更多高性能CPU内核和高度集成的内存,从而使其能够与x86 CPU竞争。

三是集成AI功能随着对AI功能的需求不断增长,人们越来越需要增强各种多媒体任务,例如图像和视频编码和压缩、噪音消除、语音增强和风格转换。通过将AI技术集成到基于Arm的笔记本电脑中,可以更高效地执行这些任务,从而提高性能和用户体验。此外,GPU的集成可以通过加速机器学习和图像识别等计算任务来进一步提高设备的整体性能。这可以实现更快、更准确的结果,从而可以在基于Arm的设备上运行更高级的应用程序和软件。

因此,Arm架构以其低功耗、可定制性、集成AI功能等优势,将在移动终端和某些特定应用场景中具有显著优势。而英特尔长期以来一直主导PC市场,但Arm的崛起为市场带来了新的选择和竞争。

甚至有分析师认为,基于Arm架构的AI个人电脑有望在未来几年获得更大市场份额,相关半导体股票成为潜在受益者。此外,全球电脑市场正在经历变革,Arm架构和人工智能被视为主要催化剂。

Arm架构科技巨头支持

尽管Arm仍处在AI热潮的边缘,但在重点布局PC芯片架构的过程中,已经得到了包括苹果、微软、高通、英伟达和AMD等多家大型科技巨头的支持。

其中,苹果公司是最早从x86架构转向ARM架构的重要推动者之一。自2020年起,苹果开始为其Mac产品设计基于ARM的自研芯片,这一决策显著提升了Mac设备的续航能力,并有助于苹果控制其软硬件生态系统。

苹果的这一举措不仅增强了其产品的竞争力,也为其他PC制造商提供了一个成功的案例,证明了ARM架构在高端PC市场的可行性。

紧随其后,微软也开始支持ARM架构的PC芯片。目前微软正在推动Windows操作系统向ARM架构的转变,特别是在今年5月公布了一项雄心勃勃的计划,将推出具有AI功能的新一代PC,以与Alphabet和苹果竞争。这表明了微软对ARM架构的认可和支持,也将推动在PC中使用Arm技术的需求。

为了进一步发展基于Arm的生态系统,Arm与微软合作资助开源项目,并发布面向Windows的Arm性能库。这些举措有助于吸引更多开发者编写原生支持Arm芯片的应用程序,从而提高Arm技术在PC市场中的普及率。

同时,高通的骁龙X Elite/X Plus芯片采用ARM架构,也进一步证明了ARM架构在移动设备到PC设备的扩展潜力。

此外,AI芯片巨头英伟达和AMD也加入了基于ARM架构的PC芯片的开发行列。英伟达计划开发适用于Windows系统的ARM架构CPU,预计将在2025年发布。AMD同样计划使用ARM技术来开发新的PC处理器。这些动作显示出行业对于低功耗、高性能ARM架构的需求正在增加。

此前,有分析师们认为,Arm架构在PC领域有进一步增长的潜力,特别是如果其他领先的PC供应商如惠普、戴尔、联想、宏基和华硕拿出自己的基于Arm的SoC(系统芯片),则可能加速这一进程。Counterpoint Research曾预测,到2027年,基于Arm架构的PC市场份额将达到25%。

很难在AI时代复制垄断优势

值得一提的是,虽然伴随生成式AI技术的大规模应用,Arm将迎来新的发展机遇,但此前其被指“AI成色不足”。

主要原因是Arm专注于CPU的架构基础,而不是创建大模型所需的GPU以及AI专用芯片的架构。也就是说,在当前人工智能(AI)和机器学习(ML)的快速发展的背景下,通用CPU(例如Arm的处理器)已不适用。

为此,Arm围绕AI和ML进行技术升级,于2023年5月推出了新架构Armv9。新Armv9兼容性CPU的最显著特征是将SVE2作为ARM NEON技术之后新的基准。

目前,AI服务器领域主要由x86架构,以及英伟达Turing、Volta、Ampere等GPU架构所主导。Arm在AI领域的主要劣势在于运算能力不够强大,但其在轻量级和低功耗服务器方面开始“崭露头角”。同时,Arm还与一些行业企业开始协同研发合作,深度涉入AI PC市场。

不过,在手机芯片架构上,Arm可以说卡着全球科技巨头的“脖子”,但要想在PC市场复制这样的垄断优势似乎很难实现。

首先,AI应用对芯片的性能与可靠性要求越来越高。X86架构可以采用性能极高的CPU,配合大容量内存和高精度显卡,可以不断提供运算速度。而Arm走的RISC路线决定了其性能缺陷,如果无法在性能上进一步提升,那么Arm架构的缺点会越来越明显。这使得Arm架构短期内在高算力、高性能AI领域难以取得明显的优势,而且成本可能仍然较高。

其次,虽然微软也有意支持Arm架构生态的发展,但相对英特尔生态优势,即不但设计IP,还拥有自己芯片工厂,并通过与Windows形成Wintel联盟来垄断生态,而Arm仅通过架构标准对各大企业开放授权,缺乏产业链话语权,很难从产业链中获取更多营收和利润。

这也使得Arm希望在资本市场获得更高估值时,曾尝试通过IP版权费的收取从芯片价格改成以终端价格为基准,以及跨界芯片设计、自研芯片,来改变这一窘境。但两种方法都有损客户的利益,自研芯片更是踩了芯片企业的“红线”。这使得Arm基本上走在手机芯片架构时代的老路上,加上在高性能AI应用的劣势,很难构建垄断性的生态优势。

另外,开源免费的RISC-V架构的崛起正对Arm架构形成新的挑战。RISC-V架构凭借开源、精简、模块化的优势,吸引了很多小公司和初创企业,甚至不断尝试切入Arm的既有客户之中,比如博世、英飞凌、Nordic、高通和恩智浦五大芯片巨头还联合成立了RISC–V芯片公司。

因此,对于Arm计划在未来五年内占据超过50%的Windows PC市场份额,我们还是持谨慎乐观的态度。

责编:Jimmy.zhang
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