灰科技：手机和电脑的CPU大战

　　高通骁龙821，华为麒麟955，苹果A10，Exynos 8890，四核八核十六核，一个个在发布会上性能屌炸天的存在，仿佛给了我们一种错觉，我们的手机真的已经这么强大了嘛？假以时日，ARM架构取代X86一统天下似乎真的指日可待。不需要笨重的散热器，不需要庞大的机箱，主频可以逼近3.0GHZ，SOC还集成了强大的GPU，秒天秒地秒i5的存在啊！理想如此丰满，现实真的如此吗？这事儿我们还得从长计议，首先，我们先来评估一下如今的手机处理器强大到了何种地步。

　　目前的SOC中，无论是CPU还是GPU，iphone7内部的A10处理器一骑绝尘，再往上还有ipad上的A9X，因为这货独孤求败，差不多甩了其他对手一代的性能，就让它跟自己玩儿去吧。对于这个时代的性能参考，更具代表性的则是高通晓龙821/820，APPLE A9，麒麟960／955，三星Exynos 8890等各家旗舰处理器和iphone去年的产品所构成的性能上相近的集团。那么这个集团与X86桌面平台相比又当如何呢？首先要说的是，ARM架构和X86对于彼此来说，双方都有着无法逾越的鸿沟。什么意思呢？这里先大概给一个参考数据吧，以骁龙820为例，如果硬要把intel的PC处理器拉到ARM惯用的应用环境，按经验来讲，820的水平大体可以相当于一颗i3 6100，而A10这种死变态确实已经逼近了当代i5的算力水平，这里并没有夸大手机COS的算力，确实intel CPU在这样的环境和应用中水土不服，复杂的指令集，烦杂的时钟和缓存控制等，都会让X86CPU虎落平阳。

　　看上去很虎啊有木有！咱先等等，如果将骁龙820装到X86平台上，强行在台式机或笔记本的环境中运行，能跑成什么样呢？就算当代i3不行，那当代奔腾可以吗？恐怕您想多了。那赛扬？理想太美好。大家还记得在五六年以前上网本还流行的时候，45nm的ATOM D525估计就能打的骁龙820找不到牙了，而这又是为什么呢？首先大家要注意，咱们前面说的是强行将手机处理器运行在电脑环境下。微软确实在开发基于ARM架构的windows系统，但毕竟还没有问世，而就算开发完成，基于手机ARM架构下运行windows、Mac等桌面系统，无论做出何种优化，就算程序猿是上帝附体，也定然无法在所有的环境和应用中都有能让那只可爱的小龙飞起来。那这又是为什么呢？严格地说原因很多，毕竟处理器内部的结构差异性是很大的，而其中最容易理解也是影响最直观的部分，就是处理器的指令集。

　　手机处理器在设计之初为了高效节能，指令集上可以说是极致精减的。手机用户的操作就那么几种，运行的程序也很少涉及到创作类的需求。滑动、点按、打开微信微博爱奇艺，运行手机端游戏，调用的资源和软件的算法都是严格限定，并大多有迹可循的。而在电脑的X86平台下，用户会产生各种无序的随机操作，任务也会很随机的执行各种编码各种运算，ARM的精简指令集在这种环境下无疑会死无葬身之地。我想这也就是为什么这么多年intel和ARM一直握手言和的原因之一，不是不想干死你，实属臣妾做不到。说到精简指令集这里打一个比方，ARM精简指令集，就像一个小孩，只会加法，并且被训练来只算加法，虽然别的不会，但只需要一点点的脑力就能把他会做的事情做得很好，各种心珠算啊有木有。而intel的复杂指令集，就像是一个大学生，会加法，减法，乘法或除法，开根号解方程，解析几何薛定谔，言谈举止适合出入各种场合，适应各种环境。但你要是把它关到小黑屋里，天天就算十以内的加减法，别的啥都不干，他还真没有特殊训练过的小孩玩儿的遛。实际上自2010年后intel就屡次向低功耗发起挑战，还记得红极一时的PC平板二合一吗？还记得搭载点不开各种EXE应用的windows RT系统的笔记本吗？诚然集成HD500以上核心显卡下功耗做到了6W LOW，诚然工艺来到了14NM，诚然ATOM和酷睿M系列在平板电脑领域杀的风生水起，但在ARM天生的精简指令集面前，还是无法在手机市场占据一席之地。就算是intel好基友微软和华硕的智能手机在有过个别产品的尝试后，现在也并没有使用X86架构的intel处理器就是一个很好的佐证。而另一方面ARM对intel的桌面市场也并非没有想法，ARM早在2011年底就发布了ARMv8为其首款64位处理器，而戴尔在2013年也发布了其首款基于ARM64位构架的服务器，相应的服务器解决方案也被开发出来了，BUT！ARM服务器只能在高度定制化的市场中生存，也就是说，你得先告诉我你想干啥，然后我就只干这件事，虽让我指令集缺胳膊少腿呢？要是只画画不走路天生没长腿儿我还比你节能些。还别说，这招还真挺管用，ARM在中低端服务器市场凭借其超高的能效比以及性价比吞掉了不少intel的老客户，但对于整个PC行业及整个服务器领域而言，intel却表示毫无压力可言。2015年intel在芯片研发方面的投入达121亿美元冠绝全球，这个数字是AMD的12倍，NVIDIA的9倍，中国集成电路全行业的6倍。而第二名高通的芯片研发投入达37亿美元，高通威武！接近intel的1/3了有木有！此处该有掌声！intel在如今的技术积累下，下一代综合性能通杀AMD全家这种惨无人道的事情，到底是让i3来干还是交给奔腾，一切只取决于牙膏厂的心情，但敢去intel的腹地抢市场，刷地狱难度的副本，我们必须要为AMD的勇气点赞。

　　科技的进步让我们的生活越来越简单，如今的手机环境都是高度精简化、平面化。但简单的环境并不等同于简单的技术，恰恰相反，正是由于各大厂商对ARM架构的日益完善，倾注无数心血方有我们今天如此便捷的手机体验。而另一方面，恰是为了生活的简单，工作站、云服务器等平台就承担了更多的多元化计算使命，这些使命自然需要更完善的桌面处理器去完成。在这里特别要提到的是，在不知不觉中，我们的生活已经在慢慢向云化过度，从最初的云盘存储、网站服务器，再到如今的阿里云、腾讯云等各种针对企业或个人的云端解决方案，甚至以liquidsky为代表的云游戏服务。我们可以预期的是，在将来，随着网络环境的进一步发展，我们将不再需要性能强大的个人计算机，而是一个简单的访问云端服务器的接收端，无论是手机还是各种盒子，无论是现在的ARM还是以后更加精简的架构，我们需要更精简更小巧更节能的设备去便利、简化我们的生活。而对于云端处理器来说，他们将承载更加多元，更加复杂的任务。我们的一切都需要信息化的保障，我们对硬件性能的追求，对更完善的指令集、算法乃至整个架构的追求，将永远不会停止。硬件永远不会过剩，有多么强大的硬件就一定能衍生多么酷炫便捷高效的应用环境。而我们所能直观感受到的，只会是更加纯粹的生活，对于生活而言，真正的科技就是感受不到科技的存在。intel和ARM之间，手机和电脑之间，简单和复杂之间，只会彼此相互竞争并相互依存，相互进步，我们需要的是建立在庞大而复杂的信息网络下的纯粹的生活。