一、前言
华硕,惠普和联想已经签署了高通公司一份“雄心勃勃”的计划,使Windows 10 PC在ARM Snapdragon处理器上运行。
在台北电脑展2017大会上,微软和高通宣布将打造基于骁龙835处理器,“永远在线连接”的Windows10 PC笔记本,合作伙伴除了联想、华硕、惠普之外,微软还宣布华为、小米、VAIO都将承诺推出eSIM卡连接的Win10笔记本,有望推出骁龙835 Win10 ARM笔记本。如果高通及其合作伙伴取得成功,这将是PC行业的重大转变,PC行业已经围绕英特尔x86架构进行了几十年。
二、高通处理器的迅速发展
高通处理器作为半导体行业中的佼佼者,素来在处理器的制程或性能上就可以傲视一切对手。(除了苹果的A芯片),就如今年年初推出的骁龙835,就是一颗八核的处理器、采用了 10 nm 工艺、同时集成了 X16LTE 基带,目前普遍搭载在我国的中高端旗舰手机上。但是随着我国半导体行业的蓬勃发展,华为海思推出的首款AI处理器——麒麟970也对高通的巨头地位进行了频频冲击。而近日,高通也终于坐不住了,有知名博主爆料称高通将于12月4日-8日在夏威夷毛伊岛举行第二届骁龙技术峰会,届时将极有可能会发布最新的工艺成果——骁龙845处理器。
而根据之前流言,新款骁龙845处理器的研发代号为“Napali”,在处理器架构、Adreno图形架构、LET基带,ISP图像处理单元等方面都有着不同程度的升级。高通一改过去的Kryo架构,转而采用了4个ARM最新核心技术的A75和4个A53内核进行组合,根据ARM给出的数据,A75的性能将是A73的1.34倍以上。
除此之外,此次骁龙845采用的制程也更加先进。不同于835使用的的初代10nm技术,骁龙845采用的是三星10nm的LPE或是LPP(Low Power Plus)制程,理论上采用这两种制程的处理器不仅性能更强,而且所需功耗也更低。而在10nm的加持下,A75的主频可以达到惊人的3GHz。
三、目前ARM处理器笔记本的市场曝光情况
别被高通的宣传吓到,先回过头来看看现在已经曝光的骁龙835处理器的笔记本吧 。微软曾许诺,今年年底前会与相关厂商合作推出几款搭载有ARM平台处理器的笔记本电脑,具体合作的厂商有:惠普、华硕和联想。据媒体报道,惠普的Care Pack页面已经提前现身两款笔记本,均搭载了骁龙835芯片、12英寸显示屏,其中一款为4GB RAM+128GB UFS存储,另一款是8GB RAM+256GB UFS存储,看来发布时间也应该不远了。
早前微软曾表示,骁龙835笔记本电脑将能直接运行Win32 EXE程序,主要是微软和高通联合开发了模拟器,同时,还能无障碍地支持UWP应用、播放4K视频和玩网游等。骁龙835笔记本最大的又是优势在于续航,高通表示典型续航超越1天。SoC直接集成基带,具备全时互联网连接的能力还十分节省组装空间。
然而实际跑分和宣传还是有一定差异的。惠普的一款骁龙835笔记本此前已经在惠普官网和GeekBench跑分数据库频繁出现,但只有单线程1200多分、多线程4000多分的成绩,着实堪忧。
如今,来自华硕的一款型号为“TP370QL”的笔记本也出现在了GeekBench数据库里,单线程和多线程跑分更是低至单核心889和多核心3170。
对手机Soc和处理器比较了解的知乎网友可能看见这图就笑了,要知道哪怕是低功耗的移动赛扬,GeekBench跑分也要比这两款曝光笔记本的成绩高。
四、ARM处理器笔记本存在的问题和原因分析
先别和因特尔比较,就算同样搭载骁龙835处理器的Android手机,在GeekBench上明明可以跑出2000+和7000+的分数,为什么分数差这么多?
因为ARM运行Windows系统是基于虚拟机的,它是由微软和高通联合开发了模拟器,所以在执行效率上和传统的PC没法比,玩过virtualbox和vmware虚拟机的都知道,虚拟机运行系统性能会衰弱,虚拟系统只能模拟和现有操作系统相同的环境,而虚拟机则可以模拟出其他种类的操作系统;而且虚拟机需要模拟底层的硬件指令,所以在应用程序运行速度上比虚拟系统慢得多。
为什么必须要用虚拟机?毕竟高通骁龙一直服务于ARM架构的系统。 ARM架构过去称作进阶精简指令集机器(Advanced RISC Machine),是一个32位精简指令集(RISC)处理器架构,其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。ARM处理器基于精简指令集(RISC)架构。指令集数量少就可以简化硬件逻辑的设计,减少晶体管数量,也就意味着低功耗。而且由于移动平台应用通常简单,程序的控制流不复杂,流水线、分支预测等硬件逻辑都比较简单。这些都降低了晶体管总量,有利于降低功耗。
PC电脑处理器则是用的x86指令集。x86是复杂指令集(CISC)架构,存在很多机器指令,只为了高效地完成一项专门任务(比如MMX, SSE中的指令)。这就使得硬件的逻辑很复杂,指令非常冗长,晶体管数量庞大。为了高效地进行运算,x86架构有较长的流水线以达到指令级并行(ILP)。过长流水线带来的一个弊端,就是当遇到分支时,如果预载入分支指令不是未来真实的分支,那么要清空整个流水,代价较高。所以x86为此还必须有复杂的分支预测机构,确保流水线的效率。再加上多级cache,支持超线程、虚拟化等等,x86的复杂度其实相当高。
总之,ARM和x86处理器的最明显区别是,前者使用精简指令集(RISC),而后者使用复杂指令集(CISC)。
另外,系统优化和驱动优化问题也是影响性能的关键问题,预计将来微软会把windows10针对高通骁龙处理器专门优化,笔记本厂商和微软会把驱动优化的得越来越好,这只是时间问题。
五、ARM笔记本的价值在哪里
精简指令集和复杂指令集之间的鸿沟使得搭载高通骁龙835的笔记本跑分很令人失望,连最低端的Intel赛扬都打不过,连与之性能水平匹配的对手没有,何来竞争力?那么ARM笔记本的价值在于什么?
高通骁龙835只算是小小的试水,以后的高通骁龙产品才会应用于市场,很可能是高通骁龙845,或者是更高性能的高通骁龙处理器。随着高通骁龙处理器的发展,还有微软和各个电脑厂商的优化,最终ARM笔记本的性能水平会比曝光有所提高,实用价值和性能水平会得到一定保障,可以应付日常轻办公使用。
在性能保障的前提下,ARM笔记本最大的优势就是续航能力强。微软Windows事业部项目经理皮特·伯纳德告诉外界的消息就可侧面印证,他表示使用ARM笔记本设备后“每隔几天才充电一次”。伯纳德随后对内部测试结果发表的讲话更是肯定了ARM芯片带来的成果。他评价到,让一台真正的全功能笔记本电脑拥有多天的电池续航能力,确实是一项改变游戏规则的创新。
在过去的几年中,英特尔的超低功耗架构技术一直在进步,但它与ARM架构处理器所带来的效率相比仍有很大的差距。ARM笔记本可以让笔记本的续航水平得到一个飞跃式的提升。对于如今笔记本市场,轻办公需求越来越大,在一些场合,对笔记本的续航、便携要求很高。不光是超极本领域对此不断探索,甚至是手机领域都想吃这块蛋糕。比如说,三星就做了这样的尝试,三星S8/S8+是今年上半年最备受关注的安卓旗舰,除了全面屏、虹膜识别等黑科技。三星为S8/S8+推出了很多款特色配件,其中就包括售价1048元的三星DeX。三星DeX是类似于微软Windows 10 Continuum拓展坞的产品,三星S8/S8+通过其与显示器连接可以获得桌面级系统的体验,满足一部分轻办公需求。然而这功能还是鸡肋。兼具便携、低功耗、续航和轻办公的ARM笔记本就有了存在的价值。它的一大价值就在于续航。
此外,ARM笔记本还有个重要的价值,ARM笔记本支持千兆LTE和eSIM,众多OEM厂商还将采用支持eSIM的解决方案。搭载eSIM的设备就算不安装可插拔的实体 SIM 卡,也可以搜索连接到运营商的服务和网络。科技巨头苹果公司在刚刚过去的2017秋季新品发布会上,正式发布了第一款搭载eSIM技术,支持独立网络、独立通话功能的 Apple Watch—Apple Watch Series 3。eSIM技术将在未来不断普及开来。
eSIM即嵌入式SIM(embedded SIM)的缩写。与传统可插拔的SIM卡不同,eSIM的概念是将SIM卡直接嵌入到设备中。首先,eSIM可以最终让SIM卡槽消失,让设备拥有更轻薄的机身。另外,eSIM也将为终端用户带来全新的体验:用户不必再来回插拔传统SIM卡,而是直接与终端交互,通过app或者云端,就可以在全球范围内将终端智能设备连接到所选择的当地网络,赋予始终处于最佳的网速和覆盖的能力。拥有eSIM技术的ARM笔记本,移动范围将更加灵活,不受外接WIFI、热点等网络信号的限制,这才是真正的移动便携笔记本。
六、ARM笔记本市场前景如何
ARM笔记本有着比超级本更好的续航、更好的网络支持。这都是ARM笔记本相对于普通笔记本的优势。千万别忘了,现在市场上还有一种产品,他才是ARM笔记本的竞争对手。那就是win10平板(包括二合一)。win10平板市场历经了几年的发展,占据了不少移动设备的市场,windows10平板市场五花八门,从499元的国产平板到动辄万元的平板不胜枚举。
2017年的windows平板市场上,处理器的种类有以下几种,在中低端价位,我们能看到凌动处理器的X5-Z8300/X5-Z8350,X5-Z8500/X5-Z8550以及X7-Z8700/X7-Z8750,这些处理器都是intel基于14nm工艺的低功耗四核处理器,相对于我们日常所见的酷睿架构阉割了许多指令集,所以尽管是四核处理器,但是总体性能和双核酷睿都差了一截,但是好在价位多集中在1999档位以下,所以预算有限但是对日常简单办公软件和日常轻娱乐有要求的消费者可以考虑考虑。
英特尔把最新凌动处理器划分到了赛扬和奔腾的命名序列里,比如说,最新阿波罗架构的赛扬N3450和奔腾N4200本质上还是凌动处理器的序列。如果消费者对办公和娱乐提出了更高的要求(比如说中高画质运行英雄联盟或者运行PS等专业软件),那么就把眼光放在Core M处理器上,最新的m3-7y30作为七代core m的最低端型号,已经能够胜任大部分的办公软件和专业软件,更高的型号m5和m7已经被intel划分到了i5和i7的序列,但是它们也属于core m的序列,英特尔凌动处理器已经在windows移动设备领域布下了密密麻麻的产品。
在电脑领域英特尔的技术发展,市场定位,市场积累和战略眼光不是随便一家公司进来就能与其竞争的。尤其是windows移动设备领域,Intel几乎一家独大。高通骁龙也好,Ryzen也好,明年一定会进军笔记本市场,英特尔只需使劲多挤一把牙膏,管教高通和AMD拱手而降。如果说面对高通骁龙和Ryzen处理器“两军将士”的夹击,英特尔在明年还继续挤牙膏,那将是英特尔的作死。