X86与ARM交锋 谁将主宰未来核“芯”市场 - 全文

　　X86与ARM针锋相对

　　超极本和平板电脑的差异已经不明显，两者的区别也在逐渐模糊。必然会有打算入手笔记本的消费者转而去选择平板电脑。平板电脑和智能手机，已经对PC市场造成了很大的冲击，随着平板电脑键盘的出现，势必会对笔记本和超极本市场造成更大的冲击。而Intel进军手机市场，同样对ARM的冲击也是相当的大。就看这几大厂商在移动互联领域的动作和新品发布就能看出，X86与ARM已经针锋相对，一场大战不可避免。

　　X86与ARM针锋相对

　　首先让我们简单了解一下这两种架构

　　Intel X86处理器

　　x86或80x86是英特尔Intel首先开发制造的一种微处理器体系结构的泛称。该系列较早期的处理器名称是以数字来表示，并以“86”作为结尾，包括Intel 8086、80186、80286、80386以及80486，因此其架构被称为“x86”。由于数字并不能作为注册商标，因此Intel及其竞争者均在新一代处理器使用可注册的名称，如Pentium。现时Intel把x86-32称为IA-32，全名为“Intel Architecture， 32-bit”。

　　　x86架构

　　x86架构是重要的可变指令长度的CISC（复杂指令集计算机，Complex Instruction Set Computer）。字组（word， 4字节）长度的存储器访问允许不对齐存储器地址，字组是以低位字节在前的顺序储存在存储器中。向前兼容性一直都是在x86架构的发展背后一股驱动力量（设计的需要决定了这项因素而常常导致批评，尤其是来自对手处理器的拥护者和理论界，他们对于一个被广泛认为是落后设计的架构的持续成功感到不解）。但在较新的微架构中，x86处理器会把x86指令转换为更像RISC的微指令再予执行，从而获得可与RISC比拟的超标量性能，而仍然保持向前兼容。x86架构的处理器一共有四种执行模式，分别是真实模式，保护模式，系统管理模式以及虚拟V86模式。

　　ARM处理器

　　ARM架构（过去称作进阶精简指令集机器（Advanced RISC Machine），更早称作Acorn RISC Machine）是一个32位元精简指令集（RISC） 中央处理器（processor）架构，其广泛地使用在许多嵌入式系统（embedded）设计。由于节能的特点，ARM处理器非常适用于移动通讯领域，符合其主要设计目标为低耗电的特性。在今日，ARM家族占了所有32位元嵌入式处理器75%的比例［1］，使它成为占全世界最多数的32位元架构之一。ARM处理器可以在很多消费性电子产品上看到，从可携式装置（PDA、移动电话、多媒体播放器、掌上型电玩，和计算机）到电脑周边设备（硬盘、桌上型路由器）甚至在导弹的弹载计算机等军用设施中都有他的存在。在此家族中衍伸的重要产品还包括Marvell的XScale架构和德州仪器的OMAP系列。

　　简单了解过两种架构之后，就让我们盘点一下在最近发生在两者之间的大事件。

　　相关事件一：X86 架构手机

　　联想K800

　　x86架构的Android设备出现在2012年的CES大展上，由联想首发与英特尔合作的Medfield智能手机——联想K800。在联想高调发布首款X86架构K800智能手机的现场，英特尔人的表现看上去比联想员工更激动，因为这是一款采用了英特尔处理器的智能手机。目前有超过80%的全球个人电脑都采用的是英特尔处理器，但是在移动终端领域，英特尔的脚部明显有些慢了，ARM和英特尔一直在努力向对方的领地扩张，ARM芯片在拓展PC和服务器市场，而英特尔也在加大智能手机和平板电脑的投入。联想K800在上市之初并不被人们所看好，我想这款产品面世的意义更多的是要证明英特尔要进军智能手机领域的一个号角。

　　搭载Intel处理器的联想K800

　　据联想的测试，K800虽然采用的是英特尔单核凌动处理器Z2460，速度却直追其他厂商的四核处理器。作为首款采用英特尔X86架构处理器的手机，联想乐Phone K800自曝光之日起就备受瞩目。它搭载了主频1.6GHz的英特尔Atom Z2460移动处理器，并具有PC处理器的超线程能力，此外还配备了4.5英寸1280×720分辨率的超大高清屏幕，内置1GB RAM及可摄录1080p视频的800万像素摄像头，运行Android 2.3版本系统，配置可谓十足。联想K800采用英特尔处理器智能手机将具备更小的功耗，能够维持8小时3G通话，待机时间则长达14天。视频播放时间达到6小时，音频播放则可达到45小时。

　　联想K800

　　从配置上我们可以看出联想K800的配置还是很霸道的，X86在性能方面的优势大家有目共睹。但是在K800发布之前，很多人都担心其续航问题，但是，我们看到联想K800采用英特尔处理器智能手机将具备更小的功耗，能够维持8小时3G通话，待机时间则长达14天。视频播放时间达到6小时，音频播放则可达到45小时。这样的续航能力已经相当不错，说明Intel在功耗上的控制还是很到位的。K800的续航能力跟主流智能手机基本持平，所以之前大家担心的续航已经不存在问题。

　　X86架构安卓平板电脑

　　除此之外还有支持X86架构的安卓平板电脑。

　　相关事件二：英特尔欲凭凌动先发制人

　　在ARM还未威胁到自己的传统优势领域之前，英特尔已经先发制人，向嵌入式领域发起了进攻。经过两年的发展，原本为便携移动设备设计的凌动处理器已经全面杀入了嵌入式市场，在互联网电视、车载设备方面取得了一定的成绩。英特尔的举动给ARM带来压力的同时，也会迫使ARM在压力下更为积极地进行拓展。

　　Intel凌动处理器

　　现如今X86硬件体系中有3家是核芯，分别是intel、nvidia和AMD，3家为了自己的处于日后的领导地位对未来做出了不同的选择：

　　首先，intel，intel希望日后X86的CPU价格能够继续统治整个X86领域，甚至延伸到嵌入式领域比如现在手机中和平板上用的ATOM，甚至想让这个结构带入显卡领域，毕竟X86的CPU领域中他是王者，很多规则他说了算，这个是intel选择的道路。

　　Intel凌动处理器

　　其次是nvidia，nvidia在费米时代就开始引入了显卡的通用计算，他希望显卡能够替代CPU成为电脑领域里面新的核芯，因为现在显卡已经接替了CPU不少的工作，而且在并行计算领域中他也有所建树了，软件接口做的也不错了，这个是nvidia所选择的道路。

　　Nvida Tegra处理器

　　最后一条就是AMD，AMD同时拥有CPU和显卡的不俗实力，而CPU适合做串行式的计算，GPU适合做并行式的计算，两者成为一种互补的关系，利用这种互补的关系的形成的就是APU，这个是理论上最好的方式，混合运算这个就成为了AMD选择的道路。

　　AMD APU处理器

　　三家任何一家取得胜利之后实际上都会成为一家独大的局面，和现在的intel没多大的区别，那么三家都有优势和劣势：

　　未来会不会属于APU取决于：1、intel的显卡性能能不能有足够的提升来支持混合运算，2、AMD能不能解决产能和利润问题来提升产品性能以及提升市场占有率来让软件厂商支持他的混合运算体系这两点，nvidia混合运算就不要考虑了他们有CPU也不打算进入X86CPU领域，他想的是用GPU替代CPU成为电脑的核芯，就算他想进入混合运算领域也必须和intel或者AMD合作，以intel的强势和AMD本身就有不俗的显卡设计能力来说基本不可能和他合作。所以短期内是不用担心现有的体系被破坏的。

　　相关事件三：NVIDIA谋求破局

　　NVIDIA谋求破局

　　在PC领域的三大芯片供应商中，NVIDIA的地位最为尴尬。虽然它在图形处理器市场风生水起，并凭借CUDA在高性能计算领域杀出一条新路，但与另两家相比，没有自己的CPU是其竞争中的软肋，这甚至让NVIDIA的芯片组业务也受到影响。基于ARM架构的Tegra2的推出改变了NVIDIA无CPU的历史，并扩大了ARM在移动设备领域的市场影响力，NVIDIA在PC和高性能领域的影响力也许也能成为ARM进一步扩展的助力。

　　Nvdia Tegra处理器

　　据《华尔街日报》报道，联想目前已经跟英伟达建立合作关系，他们正一起在研发Windows RT平板电脑，并且该款平板还将带有一个实体键盘。此前有相关报道表示，微软已经跟一些芯片制造商和OEM合作，从而限制这些硬件开发商的活动。不过，相关报道显示，英伟达还是跟联想公司合作了，为其提供ARM芯片。

　　相关事件四：Win8支持ARM

　　北京时间6月8日，COMPUTEX 2012台北电脑展进入第三天议程，不同于前两天的大型发布会云集和新品连续曝光，第三天显得少许平淡，但在今天上午，本站前方记者参加了一场独特的媒体交流会，对话对象是一向深藏于幕后的英国ARM公司，作为全世界绝大部分移动SoC架构标准的实际拥有者和控制者，ARM似乎显得太低调了。

　　ARM无意进军芯片制造业 为国内芯片制造商浦路

　　Win8支持ARM处理器

　　詹姆斯·布鲁斯首先介绍了ARM其建立起的独特生态模式，并表示肯定不会考虑进军处理器制造业，他表示ARM每年只生产100片左右的处理器用来测试工艺，这是ARM生产的全部芯片。ARM专注于移动SoC架构设计，盈利来源于IP（知识产权）授权，虽然盈利比不上英特尔等处理器业界巨头，但由于ARM专注于目前的业务，资金完全足以保证新产品的研发。

　　与很多上游厂商倾向于控制下游企业并制定游戏规则不同，ARM鼓励合作伙伴创新，NVIDIA的四加一（Tegra 3）和高通的Krait都是非常优秀的创新，ARM不会去制定产品标准或产品认证。

　　Nvdia处理器

　　ARM还将为大陆芯片设计公司带来机会，在传统PC业界大陆除了组装制造业之外没有其他的利润，但是加入ARM阵营后，国内芯片制造公司在购买ARM的授权费后就有机会进入上游产业，这给很多国内厂商，比如华为（海思）、瑞芯微等带来了更广阔的市场。

　　ARM将Windows带入移动互联时代 Windows RT强于Windows 8

　　ARM将Windows带入移动互联时代

　　在本届COMPUTEX上，Windows平台新品不断，其中不仅有基于英特尔处理器的产品，也同样有基于ARM架构处理器的产品，詹姆斯·布鲁斯对此表示是ARM让Windows的用户使用体验发生了革命性的变化，目前市场上基于ARM架构处理器的平板电脑和智能手机已经实现了随时待机、随时联网、随时随地访问Facebook和微博，ARM处理器将把同样的使用体验带给Windows平台。

　　高通在本届COMPUTEX上展示基于ARM架构处理器的Windows 8平板电脑

　　搭载Windows8操作系统的平板电脑

　　针对有记者谈到英特尔架构处理器在Windows 8上更有优势的问题，詹姆斯·布鲁斯表示这种说法是错误的，微软推出了基于ARM架构处理器的Windows RT操作系统，采用该操作系统的产品拥有低功耗、超长待机等特性，这能给传统PC、传统应用带来全新的使用体验，因此在移动领域，Windows RT产品将比传统Windows 8的产品更有优势。

　　ARM表示 Intel短期内不会造成威胁

　　针对目前业界热炒的“英特尔携手联想进军移动产业，对ARM构成威胁”的说法，我们询问了詹姆斯·布鲁斯先生的看法，他表示ARM的官方说法是英特尔是一家大公司、拥有大量的资金储备，其生产的产品很杰出，可以让大象跳舞（指COMPUTEX上大量展示的平板电脑超极本变形产品，如华硕太极超极本），其在传统PC领域的优势毋庸置疑。

　　ARM处理器

　　但ARM在移动领域的优势同样无法撼动，英特尔每年的出货量约为10亿片，而ARM则是80亿片，去年全球ARM处理器智能手机的出货量为4.7亿部，已经超过了PC的总出货量，这还不计算平板电脑和其他移动终端产品。ARM在全世界范围内拥有海量的合作伙伴，包括三星、HTC等等移动终端业界的领先者，其生产的产品采用不同的ARM架构处理器，拥有完全不同的使用体验，对应用户各种各样的需求，这是英特尔产品所无法比拟的，从某种意义上讲是全世界的手机对决联想的智能手机。

　　Intel处理器的联想K800手机

　　ARM在全世界的合作伙伴生产有各种不同特性的移动SoC平台，下游厂商也根据不同的处理器生产不同特性的产品，ARM通过该生态模式覆盖了所有用户人群，使用ARM架构处理器的产品表现非常优秀。在ARM看来，英特尔在智能手机市场推出了两款新品（联想K800和印度Lava公司的产品）并没有给人惊艳的感觉，因此智能手机目前还不需要贴上“Intel inside”的标志。

　　ARM在架构上的优势大于英特尔在制程上的优势

　　本站记者随后提出英特尔在工艺制程上存在巨大优势，该优势可能是英特尔在移动处理器业界取得成功的关键，对此，ARM方面回应：英特尔也许拥有全世界最好的处理器制造工艺，但其合作伙伴也在飞快的进步着，高通22nm工艺的处理器在明年就会量产。ARM在处理器代工业界拥有大量的合作伙伴，包括三星、TSMC（台积电）、UMC（联华电子）、Global Foundries以及中国大陆的SMIC（中芯国际）等，ARM的优势非常大，比英特尔在工艺上的优势要大得多。

　　三星最近发布的新一代旗舰手机Galaxy SIII

　　ARM处理器架构

　　单纯用数位工艺看的话，英特尔是领先，但如果将眼光放宽，ARM的合作伙伴才是领先的，英特尔应用于智能手机的Atom移动处理器是32nm制程，如果英特尔有优势，为什么不直接做到22nm呢？这证明英特尔在整合方面有问题的，而ARM的合作伙伴已经走到28nm制程。

　　合作伙伴正在进军PC领域 英特尔也是ARM客户

　　ARM首先否认其将大举进军PC领域的说法，詹姆斯·布鲁斯表示是ARM的合作伙伴决定将ARM架构处理器引入PC市场，ARM鼓励市场竞争和创新，ARM架构处理器能够进军PC领域将给用户带来全新的使用体验，最终使消费者受益。

　　同样，ARM也不排斥英特尔进军移动领域，很欢迎英特尔将其生产的处理器向ARM架构方向演进，事实上，随着英特尔收购英飞凌无线业务部门，其已经成为了ARM的客户。

　　设想ARM与x86将只能剩下一个

　　我们可以大胆设想，ARM与x86将只能剩下一个。

　　也许有人会嘲笑作者无知。ARM与x86的架构差别相当的大。它们两者一个在移动领域举足轻重，一个在PC、服务器市场呼风唤雨，在各自的领域内都无可替代。说两者中任何一个要消失，都让人难以置信。然而，ARM和x86的本质都是计算芯片。现在，计算早已在发生深刻的变化。试想，当人们能够通过电视上网，能够用平板电脑撰写报告和生成报表，能够用手机收发电子邮件。

　　“相关工作已经启动，系统设计师正在积极考虑ARM架构。2010年，ARM CEO沃伦伊斯特表示，到2014年，ARM架构的服务器将开始蚕食x86的市场份额。实际上，ARM公司创始之初，瞄准的目标就是PC市场。只是由于面临经营压力，才退出了PC市场的角逐，并转向授权的经营模式。

　　与此同时，x86阵营也没有闲着。英特尔在过去两年一直在紧锣密鼓地向嵌入式领域渗透。凌动处理器的转型、收购风河、发展MeeGo，在嵌入式领域已经形成了完整的布局。

　　AMD卧薪尝胆多年，终于推出了集CPU与GPU之大成的APU。据AMD透露，即将推出的新处理器能在9瓦的功耗下提供优秀的图形计算能力。这让它在移动设备方面的前景更为广阔。

　　与x86阵营的企业不同，ARM没有工厂，也不售卖芯片。它只是将自己掌握的技术授权给其他合作伙伴，并收取少量授权费用。这导致，虽然ARM芯片具有巨大的出货量，但ARM的营收却并不惊人。与此同时，它的扩张，也完全凭借合作伙伴来完成。飞思卡尔、意法半导体、三星和苹果等行业巨头都是ARM开疆扩土的伙伴。凭借这些伙伴的努力，ARM在手机等领域取得了无人可比的地位。不过，ARM之前的合作伙伴的长项并不在PC和服务器领域。不贸然投入陌生领域，是商业竞争中大公司避免财务波动的不二法则。

　　因此，ARM一方面得益于自己的商业模式，凭借合作伙伴的力量占领了一部分市场;另一方面，又受限于合作伙伴的想法，无法自由地进入一个新的领域。

　　不过，2010年，ARM与两个重要的合作伙伴加深了合作，它们所熟悉的市场恰恰是PC和服务器领域。它们就是NVIDIA和微软。

　　NVIDIA和微软合作

　　今年的GPU高性能计算峰会上，NVIDIA总裁黄仁勋公开表示，未来的服务器会形成ARM、x86和GPU三分天下的局面。

　　未来的服务器会形成ARM、x86和GPU三分天下的局面

　　2010年，微软与ARM的距离不断拉近。2010年年中，微软与ARM签订了授权协议，“扩展了两家公司之间的合作关系”。ARM表示微软获得的是ARM最高级别的授权，而微软则称新授权协议会大大强化微软对ARM架构产品的研发能力。果不其然，仅过了半年，就爆出了微软将在2011年CES上展示支持ARM的操作系统的消息。

　　苹果的存在也为ARM战役带来了变数。借PC起家，又凭借消费电子奠定了行业地位的苹果素来能推出让人耳目一新的产品。介于传统PC和移动设备之间的设备正是ARM与x86正面对决的滩头阵地。平板电脑就是这样的产品。苹果最终会偏向哪方？我想之前乔布斯也许知道，至于现在，到底谁知道就不好说了。

　　苹果的存在也为ARM战役带来了变数

　　小编总结：

　　不难发现，现在市场的竞争主要在于ARM与英特尔在移动领域的竞争关系，与英特尔强调其在高性能计算和制程方面拥有绝对优势相似，ARM也在着力强调应用其架构的处理器在功耗方面的优秀表现，两家所发表的言论都是基于其各自的利益出发，很难称得上客观。在笔者看来，ARM所倡导的全新生态系统确实足以威胁英特尔在上游产业的统治地位，但在短时间内，ARM架构处理器依然无法在高性能计算领域挑战英特尔，同样的，英特尔想要撼动ARM在移动SoC领域的霸主地位也要走很长的路。但是随着Intel的超极本和平板电脑之间的界限逐渐模糊和平板电脑对笔记本市场的不断蚕食，相信Intel不会坐视不管，两者在未来的竞争中将会产生更大的摩擦。小编预计两者将会在平板电脑与轻薄笔记本之间发生大规模的交锋，可以说两虎相争必有一伤，但究竟孰胜孰负，实难意料。