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用蘋(píng)果打敗蘋(píng)果:高通這一次行了嗎?

2023/12/01
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作者:何律衡,編輯:李墨天

古希臘哲學(xué)家赫拉克利特說(shuō)過(guò):人不能兩次踏入同一條河流。他如果見(jiàn)過(guò)高通,很可能會(huì)改口。

2017年的高通驍龍技術(shù)峰會(huì)上,除了旗艦手機(jī)處理器驍龍845,高通還聯(lián)合華碩推出了一款筆記本產(chǎn)品Nova Go,亮點(diǎn)是搭載了高通的驍龍835處理器,而非筆記本里常見(jiàn)的英特爾。

隨后,高通又和PC開(kāi)發(fā)商推出了多款搭載驍龍850處理器的Windows筆記本,比如聯(lián)想Yoga C630、三星Galaxy Book2、華為MateBook E等等。

這是高通對(duì)英特爾發(fā)動(dòng)的第一次進(jìn)攻,但這兩款處理器都是基于手機(jī)芯片“魔改”而來(lái),考慮到性能、兼容性以及不低的終端產(chǎn)品定價(jià),起到的效果只有逗樂(lè)英特爾。

緊接著,不死心的高通又?jǐn)y定制化程度更高的8cx系列芯片卷土重來(lái),代表Arm架構(gòu)陣營(yíng)再次挑戰(zhàn)英特爾,依然鎩羽而歸。由于x86架構(gòu)授權(quán)牢牢掌握在英特爾和AMD手里,相對(duì)開(kāi)放的Arm陣營(yíng)一直試圖打破x86的壟斷,但大多折戟沉沙。

直到2020年蘋(píng)果M1芯片橫空出世,為Arm陣營(yíng)注入了一陣強(qiáng)心劑,自然讓一眾Arm芯片公司產(chǎn)生了“我也行”的想法,其中就包括頭鐵的高通。

今年10月的高通驍龍技術(shù)峰會(huì),高通發(fā)布了面向PC市場(chǎng)的新款芯片驍龍X Elite,不僅英特爾全系產(chǎn)品淪為對(duì)照組,蘋(píng)果當(dāng)時(shí)的最強(qiáng)戰(zhàn)力M2 Max也成為背景板。

驍龍X Elite確實(shí)云集了眾多天時(shí)地利人和:英特爾被芯片制造能力拖了多年后腿,蘋(píng)果因?yàn)閮?yōu)勢(shì)太大擠牙膏上癮,美國(guó)政府幫高通解決了海思這個(gè)勁敵。更重要的是,X Elite不僅凝聚了高通十多年的移動(dòng)芯片開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn),還有死對(duì)頭蘋(píng)果自研芯片的無(wú)數(shù)秘密。

那么這一次,高通行了嗎?

站在蘋(píng)果的肩膀上

2019年圣誕前夕,蘋(píng)果一紙?jiān)V訟,將一家成立不到一年的初創(chuàng)公司告上法院。

公司名為Nuvia,創(chuàng)始人是在蘋(píng)果工作了近十年的芯片架構(gòu)師威廉姆斯三世(Gerard Williams III),在蘋(píng)果領(lǐng)導(dǎo)了從A7到A13處理器的開(kāi)發(fā),傳言還參與了蘋(píng)果即將發(fā)布的首款自研PC芯片M1的設(shè)計(jì),公司內(nèi)部威望很高。

另外兩位創(chuàng)始人分別是谷歌前首席芯片架構(gòu)師Manu Gulati,也在蘋(píng)果干過(guò)8年;谷歌前系統(tǒng)架構(gòu)師John Bruno,也是從蘋(píng)果跳槽過(guò)去的。

根據(jù)研究機(jī)構(gòu)Semianalysis的說(shuō)法,自從威廉姆斯離職,A系列芯片就顯示出進(jìn)步不足,提升全靠臺(tái)積電的刀法,足見(jiàn)威廉姆斯的重要性。

大概是為了規(guī)避與蘋(píng)果的競(jìng)爭(zhēng),Nuvia的業(yè)務(wù)雖然也是研發(fā)Arm架構(gòu)芯片,但產(chǎn)品主要是服務(wù)器CPU。而且Nuvia自成立后就一直保持低調(diào),結(jié)果還是被蘋(píng)果告了,理由是科技公司打官司常見(jiàn)的“竊取商業(yè)秘密”。

讓蘋(píng)果多少?zèng)]想到的是,自己發(fā)起的訴訟迅速提高了Nuvia的知名度,并吸引了英特爾、谷歌、英偉達(dá)等一系列潛在買(mǎi)家,其中就包括蘋(píng)果的死對(duì)頭高通。

按照蘋(píng)果的說(shuō)法,Nuvia“利用”了蘋(píng)果技術(shù),并且挖走了一批芯片團(tuán)隊(duì)骨干。但在蘋(píng)果的同行看來(lái),這份起訴書(shū)毫無(wú)疑問(wèn)是在暗示:Nuvia擁有和蘋(píng)果相當(dāng)?shù)腁rm架構(gòu)芯片設(shè)計(jì)能力。

官司還沒(méi)打完,Nuvia的人才、技術(shù)和專(zhuān)利被手速最快的高通以14億美元打包帶走,這顯然戳了蘋(píng)果的肺管子。

當(dāng)時(shí),高通在手機(jī)芯片市場(chǎng)份額大幅下滑,與千年老二聯(lián)發(fā)科差距銳減至8.8%,旗艦產(chǎn)品驍龍865被蘋(píng)果A13強(qiáng)勢(shì)碾壓。為PC市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的Arm架構(gòu)CPU也因?yàn)樾阅芎图嫒菪缘仍?,市?chǎng)表現(xiàn)慘淡。反而是蘋(píng)果的M1芯片在2020年底一炮打響。如果不是海思因?yàn)橹撇脽o(wú)法代工,高通的情況會(huì)更加危急。

主營(yíng)業(yè)務(wù)連連敗退,新興業(yè)務(wù)出師不利,Nuvia恰如其分的出現(xiàn),于高通而言可謂瞌睡遇到了枕頭。

Nuvia強(qiáng)悍實(shí)力在于,其基于Arm架構(gòu)的服務(wù)器CPU,在保持低功耗特性的基礎(chǔ)上,還擁有和x86架構(gòu)不相上下、甚至超越后者的性能表現(xiàn)。

就在M1發(fā)布的3個(gè)月前,Nuvia發(fā)布自研服務(wù)器CPU——Phoenix內(nèi)測(cè)跑分結(jié)果,每瓦性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于x86的同代產(chǎn)品。

2021年年初,Nuvia被正式納入高通麾下,這個(gè)帶著Apple Silicon無(wú)數(shù)秘密的芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)就此進(jìn)入一段蟄伏期。直到今年10月底,高通才拿出了14億美元買(mǎi)來(lái)的成果:

面向手機(jī)市場(chǎng)的驍龍8 Gen3,以及全新的驍龍X Elite Oryon。

驍龍8 Gen3是驍龍8平臺(tái)的常規(guī)迭代,但有了擠牙膏的A17 Pro作為陪襯,性能提升依舊炸裂,讓蘋(píng)果在芯片上維持了多年的優(yōu)勢(shì)就此作古。小米的盧偉冰也前來(lái)捧場(chǎng),掏出還沒(méi)開(kāi)賣(mài)的小米14真機(jī)迫不及待的展示。

但發(fā)布會(huì)真正的主角其實(shí)是驍龍X Elite Oryon,這款處理器面向PC平臺(tái),在單線程性能方面,X Elite超過(guò)了蘋(píng)果的M2 Max(當(dāng)時(shí)M3尚未發(fā)布)和英特爾的i9-13980HX。同時(shí),峰值性能的功耗上,X Elite比M2 Max少30%,比i9-13980HX低70%。

拋棄原有命名的字母“X”背后,高通想要改寫(xiě)PC生態(tài)格局的心,已經(jīng)摁不住了。

從蘋(píng)果的失敗開(kāi)始

2006年,蘋(píng)果在Mac產(chǎn)品線進(jìn)入英特爾代替IBM,x86架構(gòu)徹底稱(chēng)霸了PC與服務(wù)器市場(chǎng)。Arm架構(gòu)發(fā)動(dòng)了多次反攻,直到2020年M1芯片的問(wèn)世,才取得了實(shí)質(zhì)意義的成果。

x86架構(gòu)是一種復(fù)雜指令集,優(yōu)點(diǎn)是可以在一條指令周期內(nèi)完成多項(xiàng)子任務(wù),缺點(diǎn)是指令過(guò)于冗長(zhǎng),處理簡(jiǎn)單任務(wù)時(shí),就像殺雞用牛刀,造成不必要的功耗。

Arm架構(gòu)是一種精簡(jiǎn)指令集,x86用一條指令就可以完成的任務(wù),Arm需要拆成幾條指令分別完成,處理復(fù)雜任務(wù)時(shí)比較費(fèi)勁,但處理簡(jiǎn)單任務(wù)時(shí)卻靈活省電。

因此,產(chǎn)業(yè)界對(duì)于這兩套架構(gòu)的適用界限也一直涇渭分明:

強(qiáng)調(diào)便攜性、注重功耗控制的產(chǎn)品,如智能手機(jī),以Arm架構(gòu)為主;

需要處理復(fù)雜工作的終端,注重性能釋放,如臺(tái)式機(jī)或者傳統(tǒng)PC,就用x86架構(gòu)。

但“超級(jí)本”這個(gè)概念的出現(xiàn),給Arm架構(gòu)創(chuàng)造了一個(gè)歷史性機(jī)遇。

這類(lèi)產(chǎn)品主打輕薄便攜,但又要?jiǎng)偃我恍└咝阅軋?chǎng)景。因此既需要低功耗長(zhǎng)續(xù)航,性能又不能太差。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是既要又要。然而,x86一次次證明了自己難堪大用。

2015年,蘋(píng)果推出史上最輕薄的12寸MacBook,問(wèn)世時(shí)相當(dāng)驚艷,卻再未迭代,最終慘遭產(chǎn)品線除名。

為了將機(jī)身縮小到和iPad一樣的大小,蘋(píng)果激進(jìn)的采用了無(wú)風(fēng)扇散熱方案,純靠?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)和金屬機(jī)身被動(dòng)散熱,這就要求英特爾把芯片功耗做到足夠低。

坦率地說(shuō),英特爾確實(shí)做到了低功耗,但代價(jià)是大刀闊斧閹割性能。這款專(zhuān)門(mén)定制的酷睿M3芯片的性能,比2014年發(fā)布的MacBook Air用的i5-4260U還差。

和12寸MacBook同病相憐的,是Windows陣營(yíng)中以Surface為代表的“既要又要”類(lèi)產(chǎn)品,其困境也和蘋(píng)果如出一轍:在x86天然缺陷下,無(wú)法在預(yù)期的功耗控制水準(zhǔn)下提供足夠高的性能。

12寸MacBook的問(wèn)題最終被蘋(píng)果自研M系列芯片解決,更加廣闊的Windows市場(chǎng),就是高通盯上的地盤(pán)。

作為M系列“同父異母”的兄弟,X Elite沒(méi)理由不強(qiáng)悍:

擔(dān)任芯片“司令部”的CPU,基于Nuvia Oryon CPU,4nm工藝,單線程性能比核心數(shù)相同的蘋(píng)果M2 Max、英特爾i7-1355U更強(qiáng),且在達(dá)到峰值性能時(shí)功耗僅為后兩者的1/3。

負(fù)責(zé)圖形處理的GPU,仍由高通旗下Adreno打造,性能比i7-13800H中的Intel Xe集顯快2倍,功耗為后者的1/4,對(duì)比AMD R9 7940HS中的780M,每瓦性能同樣高出一大截。

此外,為了順應(yīng)AI大勢(shì),X Elite也配備了負(fù)責(zé)高性能計(jì)算的NPU,算力達(dá)到45 TOPS。

繼承了蘋(píng)果的家產(chǎn),高通終于補(bǔ)齊了低功耗Arm架構(gòu)的性能短板。

X Elite單核、多核性能跑分均超過(guò)同代產(chǎn)品

同時(shí),X Elite以臺(tái)積電的4nm工藝制造,相比于英特爾還掣肘于x86架構(gòu)和自身擠牙膏的制造工藝,高通優(yōu)勢(shì)盡顯。

然而,Arm架構(gòu)面對(duì)的鐵板,不只有芯片這一塊。

高通還差什么

高通征戰(zhàn)PC市場(chǎng),面前還有三座大山:軟件生態(tài)、成本控制、OEM廠商的配合度。

首先是軟件生態(tài)。

蘋(píng)果M1芯片發(fā)布時(shí),硬件工程副總裁John Ternus介紹芯片架構(gòu)只用了8分鐘,反而用了9分鐘來(lái)講述專(zhuān)門(mén)為M1優(yōu)化的操作系統(tǒng)macOS Big Sur。

這個(gè)操作系統(tǒng)最重要的作用是:確保搭載M1芯片的Mac,能夠繼續(xù)使用基于x86硬件開(kāi)發(fā)的軟件。

過(guò)去的PC操作系統(tǒng),由于硬件端x86架構(gòu)的統(tǒng)治地位,大部分軟件也是根據(jù)x86架構(gòu)CPU設(shè)計(jì)的,一旦CPU從x86架構(gòu)轉(zhuǎn)換到Arm架構(gòu),就要面對(duì)軟件不適配的問(wèn)題。

這同樣也是微軟頭疼的問(wèn)題。2012年,微軟推出基于Arm架構(gòu)的Surface RT,但Windows上的軟件,幾乎全部是基于x86架構(gòu)的CPU開(kāi)發(fā)的。

微軟的解決方法是,開(kāi)發(fā)一套專(zhuān)門(mén)的操作系統(tǒng)Windows RT,但需要軟件開(kāi)發(fā)商配合新操作系統(tǒng),重新設(shè)計(jì)軟件。但以Surface RT慘淡的銷(xiāo)量,軟件開(kāi)發(fā)商自然性質(zhì)寡然。最終,Surface RT上,一度只能順暢使用微軟自家的軟件,用戶(hù)接受度可想而知。

重建軟件生態(tài)的方案行不通,那直接將x86架構(gòu)下的軟件生態(tài)移植到Arm架構(gòu)呢?

2016年,微軟授權(quán)高通獨(dú)家開(kāi)發(fā)能夠“無(wú)縫切換”的Arm架構(gòu)芯片,但效果不佳,強(qiáng)行移植會(huì)帶來(lái)性能損失,并且沒(méi)能完全解決兼容性問(wèn)題。直到現(xiàn)在,微軟官網(wǎng)上還掛著類(lèi)似的操作指南(原文如此,不是英文機(jī)翻):

微軟官網(wǎng)標(biāo)注

蘋(píng)果是怎么解決這個(gè)問(wèn)題的?

首先,重新設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)macOS Big Sur內(nèi)置了一種名為Rosetta 2的技術(shù),能將基于x86架構(gòu)CPU的編程語(yǔ)言“翻譯”成基于Arm架構(gòu)CPU的編程語(yǔ)言,使得使用者可以無(wú)縫繼續(xù)采用原來(lái)的軟件。

其次,基于Rosetta 2技術(shù)的軟件生態(tài)移植只是過(guò)渡階段,蘋(píng)果仍然鼓勵(lì)軟件開(kāi)發(fā)者,專(zhuān)門(mén)為基于Arm芯片的操作系統(tǒng),重新開(kāi)發(fā)軟件,為此提供了足夠多的開(kāi)發(fā)工具。

但蘋(píng)果的底氣在于,MacBook已經(jīng)有了足夠高的銷(xiāo)量,足以“倒逼”軟件開(kāi)發(fā)商花成本重新設(shè)計(jì)。這些優(yōu)勢(shì),過(guò)去的微軟沒(méi)有,現(xiàn)在的高通也沒(méi)有。

在X Elite的發(fā)布會(huì)上,高通在拋出眾多遙遙領(lǐng)先的數(shù)據(jù)后,面對(duì)軟件生態(tài)問(wèn)題,卻只能含糊其辭:將與微軟合作解決——諾基亞當(dāng)年也是這么想的。

另一個(gè)問(wèn)題是成本的控制。

X Elite性能炸裂遙遙領(lǐng)先的代價(jià),是更先進(jìn)的芯片制程,更大的芯片規(guī)模和更好的封裝技術(shù),這都意味著非常高的成本。

而“類(lèi)Surface”產(chǎn)品的目標(biāo)用戶(hù)大部分依然注重性?xún)r(jià)比,一旦成本壓不住,很容易導(dǎo)致搭載X Elite的產(chǎn)品賣(mài)不動(dòng),反而凸顯了MacBook的性?xún)r(jià)比。

英特爾自己有芯片代工廠,芯片制造的成本掌控在自己手里;蘋(píng)果有自己的終端產(chǎn)品,面對(duì)供應(yīng)鏈公司有極高的議價(jià)權(quán)。但高通只是一家芯片設(shè)計(jì)公司,很難擁有和蘋(píng)果匹敵的供應(yīng)鏈話語(yǔ)權(quán)。

這也就牽扯出了最后一個(gè)問(wèn)題:蘋(píng)果既設(shè)計(jì)芯片,也開(kāi)發(fā)終端產(chǎn)品,可以頂住壓力強(qiáng)行上馬;但高通想賣(mài)自己的芯片,還要看惠普、戴爾這些PC生產(chǎn)商的意愿。

PC生產(chǎn)商早早把靈魂交給了微軟和英特爾,本就利潤(rùn)微薄,如果X Elite對(duì)比x86平臺(tái)沒(méi)有一些絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),想要讓PC生產(chǎn)商跟著高通賭一把,恐怕并沒(méi)有那么容易。

要知道英特爾多年來(lái)一直通過(guò)打折、補(bǔ)貼和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)基金等方式,籠絡(luò)PC生產(chǎn)商簽署排他性協(xié)議。考慮到X Elite的終端產(chǎn)品最早也要到2024年中才上市,英特爾和AMD虎軀一震擠爆牙膏也有可能。

因此,在X Elite反攻x86這件事上,反而是高通的急切的多。

2023年第一財(cái)季至今,高通營(yíng)收與凈利潤(rùn)連續(xù)四個(gè)季度同比兩位數(shù)下跌,這是在過(guò)去十年里從未發(fā)生過(guò)的事。

手機(jī)市場(chǎng)已經(jīng)衰退多年,汽車(chē)和PC業(yè)務(wù)投入不少,但大部分還在競(jìng)爭(zhēng)“跳水冠軍”的階段。雖然X Elite勉強(qiáng)回應(yīng)了市場(chǎng)對(duì)高通多年的期待,但距離成為手機(jī)芯片之外的第二條大腿依然遙遠(yuǎn)。

最后還想勸勸高通:咱都做PC芯片了,能不能別惦記著捆綁基帶芯片賣(mài)了?

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蘋(píng)果

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蘋(píng)果公司(Apple Inc.),是美國(guó)的一家跨國(guó)科技公司,總部位于美國(guó)加州庫(kù)比蒂諾硅谷,由史蒂夫·喬布斯和斯蒂夫·蓋瑞·沃茲尼亞克共同創(chuàng)立。公司最初從事電腦設(shè)計(jì)與銷(xiāo)售業(yè)務(wù),后發(fā)展為包括設(shè)計(jì)和研發(fā)電腦、手機(jī)、穿戴設(shè)備等電子產(chǎn)品,提供計(jì)算機(jī)軟件、在線服務(wù)等業(yè)務(wù) 。收起

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