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互聯(lián)網(wǎng)科技巨頭們自研芯片是近幾年出現(xiàn)的一股潮流，現(xiàn)在已蔚然成風(fēng)了。
要知道，芯片行業(yè)是一個(gè)門(mén)檻高、投入大，相對(duì)來(lái)說(shuō)利潤(rùn)并不高的產(chǎn)業(yè)，掙到的可謂都是辛苦錢(qián)。但這“辛苦錢(qián)”也不是誰(shuí)想掙就能掙到的，只有掌握領(lǐng)先技術(shù)或形成細(xì)分市場(chǎng)壟斷的巨頭才能拿走絕大多數(shù)行業(yè)利潤(rùn)，也才能投入到更先進(jìn)工藝的研發(fā)當(dāng)中。
現(xiàn)有的芯片產(chǎn)業(yè)格局里，x86 架構(gòu)芯片由英特爾主導(dǎo)，掌控 90%的服務(wù)器和大部分 PC 市場(chǎng)，而 AMD 正成為新挑戰(zhàn)者；ARM 架構(gòu)占據(jù)了移動(dòng)芯片市場(chǎng)，由于 ARM 的開(kāi)放策略，高通、蘋(píng)果、三星、華為海思等成品處理器廠商成為這一架構(gòu)的主要受益者，臺(tái)積電、三星兩大廠商則掌控了先進(jìn)芯片工藝演進(jìn)的節(jié)奏；而像 GPU 則是英偉達(dá)一家獨(dú)大、內(nèi)存芯片由三星、SK 海力士、美光等把控，模擬芯片是由 TI、ADI 等少數(shù)幾家壟斷。
芯片產(chǎn)業(yè)向少數(shù)巨頭聚集的趨勢(shì)正在加強(qiáng)。但是隨著云計(jì)算中心和人工智能計(jì)算的增長(zhǎng)，云服務(wù)廠商、互聯(lián)網(wǎng)巨頭以及智能硬件廠商都有了自研芯片的動(dòng)力，從而可以讓自家產(chǎn)品發(fā)揮出最佳性能優(yōu)勢(shì)，同時(shí)又能不過(guò)度依賴這些芯片巨頭。
蘋(píng)果靠著 A 系列芯片在 iPhone、iPad 的成功，無(wú)疑成為這一自研趨勢(shì)的典范，而今年蘋(píng)果為 Mac 電腦推出 M1 芯片的耀眼表現(xiàn)，更是把沉悶的 x86 芯片主導(dǎo)的 PC 市場(chǎng)敲開(kāi)一道裂隙，無(wú)異于對(duì)英特爾的一場(chǎng)暴擊，更是讓躺贏在 x86 時(shí)代的微軟感受到陣陣寒意。
據(jù)媒體報(bào)道，微軟正在為自家的 Azure 云計(jì)算服務(wù)器以及未來(lái)的 Surface 設(shè)備設(shè)計(jì)基于 ARM 的處理器芯片。這意味著，微軟已經(jīng)要親自拆除那個(gè)曾經(jīng)牢不可破的“Wintel 聯(lián)盟”，嘗試甩開(kāi)英特爾這沉重的身軀，去追求那個(gè)更輕盈、更具未來(lái)感的 ARM 新寵。
其實(shí)，微軟早已向 ARM 暗送秋波，只不過(guò)推出的 ARM 產(chǎn)品或以失敗告終，或始終不慍不火。那么這一次，微軟自研 ARM 芯片要解決什么問(wèn)題，成功機(jī)會(huì)有多大？相信這才是大家比較關(guān)心的問(wèn)題。
不舍舊愛(ài)，微軟就這樣錯(cuò)失移動(dòng)時(shí)代的門(mén)票
眾所周知，在 PC 互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，英特爾不斷推出更強(qiáng)性能的 CPU 芯片，而微軟則不斷升級(jí) Windows 系統(tǒng)來(lái)消化英特爾提升的算力，兩大巨頭通過(guò)“Wintel 聯(lián)盟”建立起牢不可破的革命友誼，也奠定了兩大巨頭在 PC 時(shí)代的龍頭地位。
而在 2010 年前后，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)興起，智能手機(jī)和平板電腦成為新一代的硬件終端，以 ARM 架構(gòu)為主導(dǎo)的 RISC 指令集芯片和以 iOS 和 Android 為主導(dǎo)的操作系統(tǒng)占據(jù)移動(dòng)終端的主流市場(chǎng)。然而由于各種歷史原因，英特爾早年間放棄了對(duì) ARM 架構(gòu)的投入，也自然沒(méi)有在移動(dòng)芯片領(lǐng)域拿到半張船票。此時(shí)的微軟為了讓 Windows 系統(tǒng)在移動(dòng)端復(fù)制 PC 端的成功，早已動(dòng)了活泛的心思，開(kāi)始嘗試擁抱 ARM。
為應(yīng)對(duì) iPad 等平板電腦這一全新品類的崛起，微軟在 2012 年推出了自己的第一款平板電腦 Surface RT，采用了基于 ARM 芯片架構(gòu)的的 Windows RT 操作系統(tǒng)。
這一系統(tǒng)采用了專為移動(dòng)觸摸屏體驗(yàn)設(shè)計(jì)的交互界面，內(nèi)置了微軟針對(duì)觸摸屏優(yōu)化的 Office 套裝。因?yàn)槭菍?ARM 架構(gòu)定制，導(dǎo)致 Windows RT 不兼容 x86 架構(gòu)的軟件。而 Windows Store 上少的可憐的應(yīng)用程序和用戶不太習(xí)慣的觸摸式 PC 界面，讓 Surface RT 成為名噪一時(shí)的雞肋產(chǎn)品，最終以銷量慘淡、用戶稀少而告終。
但更根本的原因，就在于微軟有著過(guò)于厚重的 Wintel 時(shí)代的寶貴歷史遺產(chǎn)，使其更樂(lè)意在熟悉的賽道加強(qiáng)投入。而 Windows RT 幾乎是一次失敗之后就淺嘗輒止，不再繼續(xù)投入，更沒(méi)有把基于 ARM 的軟件應(yīng)用生態(tài)做好。我們看到在 2015 年初，Win10 的預(yù)覽大會(huì)上，微軟就沒(méi)有提到將 Windows RT 升級(jí)到 win10 的丁點(diǎn)消息了。
此后一段時(shí)間，微軟無(wú)奈表示，未來(lái)以 Surface 品牌推出的手機(jī)和平板電腦都只采用 Intel 處理器。但其實(shí)微軟并不甘心，在 2016 年底宣布開(kāi)始和高通合作，計(jì)劃采用支持 Win10 的高通 ARM 架構(gòu)處理器。
一年后，微軟推出了基于驍龍 835 的 windows 筆記本電腦，雖然續(xù)航比英特爾處理器的 PC 多 50%，但作為試水產(chǎn)品的二合一本，實(shí)際體驗(yàn)并不好。此后，微軟還基于高通的驍龍 850 和高度定制化 SQ1 推出了多款 Surface 產(chǎn)品，雖然在性能和續(xù)航上都得到了大幅提升，但是昂貴的價(jià)格仍然使其成為時(shí)髦但小眾的存在。
這樣的成績(jī)自然不能讓微軟滿意，一邊是 PC 存量市場(chǎng)的快速下滑，一邊是蘋(píng)果 iMac 的攻城略地，使得微軟必須要再進(jìn)一步，也要用 ARM 芯片打通 PC 和移動(dòng)端的堅(jiān)壁高墻。
雙面出擊，微軟決心拆掉“Wintel 聯(lián)盟”
從這次媒體傳出的消息，微軟首先要自研的是服務(wù)器芯片。要知道，曾經(jīng)一度微軟被當(dāng)作 PC 領(lǐng)域的“諾基亞”來(lái)看待，似乎像比爾蓋茨說(shuō)的“微軟離倒閉只有 18 個(gè)月”一樣，被資本市場(chǎng)嫌棄，然而新任 CEO 納德拉的上臺(tái)，全力投入云計(jì)算，才讓微軟重獲新生。目前，微軟的 Azure 在云服務(wù)市場(chǎng)的占比僅次于亞馬遜 AWS，位居第二。
在服務(wù)器芯片市場(chǎng)上，英特爾占據(jù)了 90%的市場(chǎng)份額，用業(yè)內(nèi)人士的話說(shuō)，全世界的服務(wù)器都是給英特爾家打工。但正是英特爾在服務(wù)器芯片的統(tǒng)治級(jí)地位，使得需要建設(shè)大規(guī)模云服務(wù)器數(shù)據(jù)中心的云計(jì)算廠商都想要打破英特爾一家獨(dú)大的壟斷格局。
現(xiàn)在，幾乎所有云廠商都在自研自己的 ARM 芯片，一方面擺脫對(duì)英特爾的依賴，一方面是為了跟自己服務(wù)器產(chǎn)品做適配，可以做出更多定制芯片，提高計(jì)算效率。亞馬遜在一年前推出了自己的基于 ARM 的 Gravition2 處理器芯片從而，提高 AWS 云服務(wù)器的性能與成本優(yōu)勢(shì)。
（亞馬遜基于 ARM 架構(gòu)的 Graviton 處理器）
實(shí)際上，微軟在 2017 年就宣布與高通、Cavium 在內(nèi)的多家 ARM 供應(yīng)商合作，嘗試在 Windows Server 上運(yùn)行 ARM 芯片，用于微軟內(nèi)部的數(shù)據(jù)中心，從而優(yōu)化 Azure 的云服務(wù)應(yīng)用程序等有效工作負(fù)載。
最近幾年，微軟加大了對(duì)芯片工程師的引進(jìn)力度，比如從英特爾、AMD、英偉達(dá)等芯片公司挖人，而高通則在 2018 年宣布放棄服務(wù)器芯片業(yè)務(wù)，大量人才流失，其中一些則被微軟截流。目前，微軟正在為數(shù)據(jù)中心中開(kāi)發(fā)部署 ARM 的 64 位服務(wù)器，這可能將是公司在 2017 年宣布的 ARM 計(jì)劃的延續(xù)。而現(xiàn)在，微軟更進(jìn)一步，加入了 ARM 架構(gòu)服務(wù)器芯片的研發(fā)行列，無(wú)疑是對(duì)英特爾壟斷服務(wù)器芯片市場(chǎng)的一記重拳出擊。
而在 PC 端產(chǎn)品上，去年微軟就已經(jīng)宣布其新的 Surface Laptop 3 和 Surface Pro X 設(shè)備不會(huì)配備英特爾處理器，而是同 AMD 和高通緊密合作，為其 Surface 系列生產(chǎn)定制處理器，使得 Surface 內(nèi)置芯片更加多樣化，而不是只依賴于英特爾。
而微軟在 Surface X 系列上使用的基于高通驍龍 8cx 高度定制的 SQ1、SQ2 處理器芯片，則已經(jīng)能夠兼顧高性能和低功耗的平衡。但是再能打的芯片也終究是別人家的，而如今蘋(píng)果用自研的 M1 處理器替換了合作了十五年的英特爾的 x86 處理器，而蘋(píng)果的成功無(wú)疑成為將微軟自研芯片推向臺(tái)前的最大刺激因素。
從服務(wù)器端和 PC 端，微軟正在親手拆掉苦心經(jīng)營(yíng)的“Wintel 聯(lián)盟”，擺脫對(duì)英特爾的依賴。
自研 ARM 芯片，微軟要做好的準(zhǔn)備
現(xiàn)在，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、IoT、AI 等領(lǐng)域產(chǎn)生越來(lái)越大量的數(shù)據(jù)，云計(jì)算正在變得越來(lái)越重要。對(duì)于這些擁有巨型數(shù)據(jù)中心的云廠商而言，對(duì)這些龐大數(shù)據(jù)的計(jì)算和處理以及所產(chǎn)生的巨大功耗，亟需新的解決方案，而 ARM 架構(gòu)芯片在節(jié)能方面的優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)出來(lái)。
微軟同樣需要 ARM 服務(wù)器芯片提供的解決方案，為未來(lái)提供基于 ARM 服務(wù)器的云服務(wù)打下基礎(chǔ)。根據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，微軟團(tuán)隊(duì)在 ARM 服務(wù)器上對(duì) Azure 的內(nèi)部應(yīng)用程序，如搜索和索引、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)、大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)工作負(fù)載的處理都非常有效。
如果微軟真能推出自己的自研芯片，接下來(lái)微軟將可能像 AWS 對(duì) Gravitron 的安排一樣，為自己的云客戶提供定制 ARM 內(nèi)核的云服務(wù)。
當(dāng)然，以英特爾為代表的 x86 架構(gòu)服務(wù)器以開(kāi)源軟件 Linux 為核心開(kāi)發(fā)，可用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件組裝，生態(tài)強(qiáng)大，替代不易，而基于 ARM 架構(gòu)的芯片性能不及英特爾也是不爭(zhēng)事實(shí)，高通、AMD 暫緩甚至放棄對(duì) ARM 服務(wù)器芯片的研究，對(duì)于微軟也是前車之鑒。
而在 PC 端，微軟擺脫英特爾的高性能芯片也是非常困難的。要知道，在 PC 和移動(dòng)硬件平行發(fā)展的這幾年中，消費(fèi)者建立起根深蒂固的購(gòu)買認(rèn)知：生產(chǎn)學(xué)習(xí)工具，如果買不起或不習(xí)慣用蘋(píng)果，那就買“Wintel”組合的臺(tái)式機(jī)或筆記本電腦；大型游戲主機(jī)，那必然是 Wintel 臺(tái)式機(jī)；而如果只是音影娛樂(lè)、休閑游戲，平板電腦和手機(jī)即可。前兩個(gè)場(chǎng)景對(duì)性能要求是第一位的，對(duì)能耗并不敏感，后一個(gè)場(chǎng)景對(duì)便攜、續(xù)航的要求是第一位的，性能其次。
因此，消費(fèi)者更容易把搭載 windows 操作系統(tǒng)的硬件產(chǎn)品定位為生產(chǎn)力工具，對(duì)于性能的要求遠(yuǎn)大于對(duì)便攜性的要求。Surface 產(chǎn)品因?yàn)閾p失一定性能優(yōu)勢(shì)而提高續(xù)航時(shí)長(zhǎng)和輕薄性之后，難以贏得消費(fèi)者買單的原因。
那么，微軟想要通過(guò)自研 ARM 芯片，并應(yīng)用到新一代的 Surface 電腦產(chǎn)品上，首先要做到的是不輸于英特爾主流的酷睿處理器的性能，其次，才是在系統(tǒng)的續(xù)航、穩(wěn)定性上表現(xiàn)出更加驚艷的能力。
蘋(píng)果 M1 芯片之所以廣受贊譽(yù)，就在于搭載 M1 的 Mac 筆記本，不僅做到了媲美 x86 處理器的性能和更長(zhǎng)的續(xù)航，而且在軟件應(yīng)用兼容性上都做了充足的功課，更為關(guān)鍵的是在硬件價(jià)格上也做了很好的控制。
相對(duì)地，即使微軟在自家產(chǎn)品上應(yīng)用了 ARM 處理器芯片，但如果在性能、軟件生態(tài)、價(jià)格上沒(méi)有超出消費(fèi)者的預(yù)期，那么很可能就會(huì)重蹈 Surface RT 的覆轍。
最后更為關(guān)鍵的一個(gè)問(wèn)題是，微軟這次投入自研 ARM 芯片的決心有多大？是一旦再次遭遇挫折就收手，重新投入 Wintel 聯(lián)盟的懷抱，還是能越戰(zhàn)越勇，勇敢回?fù)籼O(píng)果可能在 PC 市場(chǎng)掀起的這場(chǎng) ARM 架構(gòu)之戰(zhàn)？
這是微軟接下來(lái)要用行動(dòng)回答的問(wèn)題。
