蘋果 M1 晶片現身後,英特爾再也無法「擠牙膏」了

作者 | 發布日期 2020 年 11 月 24 日 8:00 | 分類 Apple , IC 設計 , 晶片 Telegram share ! follow us in feedly


最近 AMD 和蘋果大受歡迎,AMD Ryzen 系列晶片大賣,據研調機構 PassMark 最新資料,2020 Q4 AMD 與英特爾處理器市占率比較,AMD 占 37.8%,是近 14 年來首次這麼高。

蘋果新推出的 M1 晶片,Geekbench 多核跑分更超過 16 吋 MacBook Pro 的英特爾 i9-9980HK 處理器。

相比之下,英特爾在大眾討論的形象多少有些尷尬,過去幾年因多代 CPU 效能提升幅度較小,還比 AMD CPU 貴,用戶很愛調侃其是「牙膏廠」。

PC 領域的霸主英特爾,是怎麼「落後」到現在地步?

一步慢,步步慢

和蘋果 M1 晶片、AMD 最新 Ryzen 晶片系列相比,英特爾被調侃最多的就是 CPU 製程落後。蘋果 M1 晶片已使用 5 奈米製程,AMD 桌機級處理器 Ryzen 系列也使用 7 奈米製程。

反觀英特爾,儘管筆電用低功耗版 11 代酷睿處理器製程到 10 奈米,但目前高效能桌機系統級處理器還是卡在 14 奈米,10 奈米桌機系統級處理器要在 2021 年才會推出,難怪被調侃是「牙膏廠」。

這和英特爾的鐘擺(tick-tock)策略有關,英特爾從 2007 年開始執行,分別一年 tick 一次 tock,以減小能耗、減小發熱量和更新處理器架構、提升效能步驟前進。

也就是說,英特爾研發生產的處理器需要兩年才有一次大效能提升,原本這種模式大部分消費者都能接受,畢竟大部分人電腦也不會一年換一次,但 14 奈米過渡到 10 奈米時,這策略失效了。

英特爾研發 10 奈米階段,過於追求高電晶體密度,據外媒 Zdnet 報導,英特爾 10 奈米產品電晶體密度甚至和台積電 7 奈米產品相近。如此高電晶體密度並不容易做到,導致英特爾量產時良率不高,不得已持續優化 14 奈米,Tick-tock 因此失效,2 年更新一次製程變成 3 年乃至更長。

現在看到的英特爾 10 奈米低功耗版處理器之所以沒和 AMD 7 奈米低功耗版處理器拉開太大差距,很大原因就是英特爾處理器電晶體密度夠高,單核效能夠強。

生產良率問題之外,英特爾堅持的 IDM 模式也對跨入 10 奈米製程有影響,半導體領域英特爾是少有的自己設計、自己生產、自己銷售的一條龍公司。

AMD 和蘋果大多負責晶片設計,製造生產的環節則交由台積電,新一代 EUV 技術逐漸成熟的情況下,台積電能以不錯的良率生產 7 奈米晶片。

且由於能接受蘋果、AMD 等多廠商訂單,規模效應下單片成本顯著降低。

英特爾自產自銷策略下,雖然設計和生產合作能保證更高效能,但 10 奈米製程難產,拖慢進度。新製程出不來,處理器、伺服器晶片等產品還是得賣,這些都得有研發人員支援。

處理器是技術門檻極高的領域,研發人員補充和發展並不容易,且建廠、研發成本極高。研發成本高、研發資源分散,難怪英特爾難以短時間內追上蘋果、AMD、台積電 3 家一樣的製程進度。

(Source:AMD

台積電也是不容忽視的角色,AMD 設計的 CPU 晶片能快速進入 7 奈米製程,離不開台積電的幫助,甚至英特爾 CEO Robert Swan 都在財報會議表示,也在評估第三方代工和自行生產。

比起製程落後,英特爾更該緊張 ARM 崛起

英特爾和 AMD 之爭已上演數十年,雙方各有占優勢的時間段,這次也是 AMD 弱勢後的奮起直追。兩家競爭對整個 PC 業產生的影響幾乎可預見,就算 AMD 搶占 37.8% 處理器市占率,但離英特爾的 62.2% 還有不小距離。

以蘋果 M1 為代表的 ARM 晶片進入個人電腦領域,意義則完全不一樣。

ARM 架構晶片大多應用於手機行動端、物聯網,A14、驍龍 865 晶片都是 ARM 架構,也因此很長一段時間 ARM 處理器在大眾心中都是效能中等、續航好等印象。

▲ M1 晶片與其他產品的多核詳細跑分比較。(Source:wccftech

但現在不一樣了,蘋果新 MacBook Pro 系列加入 M1 晶片效能夠強,在 Mac 的表現甚至超過英特爾 11 代酷睿 i7 處理器低能耗版,和英特爾高效能桌機系統級處理器 i7-10850H 接近。

M1 版 MacBook Pro 推出後,經過一些科技網紅測試,使用蘋果自家 FCP 軟體剪輯匯出,時間比英特爾版快不少,就算蘋果自家軟體最佳化程度高,如此大幅提升也能證明 ARM 效能夠強。

當然 ARM 在跑分和影片軟體領先,並不意味 M1 晶片能在所有應用領先英特爾產品。目前 M1 晶片還只應用於入門級 Mac 系列,和英特爾高效能處理器相比,仍有差距。

只是之前許多使用英特爾 x86 架構處理器才能做的事,現在用 ARM 架構的 M1 處理器也能做,甚至部分還更好。ARM 軟體生態也在補足,Adobe 於蘋果發表新 MacBook Pro 後不久開始測試 beta 版 ARM 軟體。

微軟 Office 同樣是第一批軟體變更的支援者,甚至暴雪都宣布《魔獸世界》9.0 版會增加支援蘋果 M1 晶片,隨著時間推進,ARM 生態可預見會一步步完善。

比起 x86 架構處理,使用精簡指令集的 ARM 處理器還有硬體能耗優勢,MacBook Pro 之所以蘋果稱為「史上續航最好的 Mac」,正是 ARM 的能耗優勢。且這次蘋果還加入支援 iOS、iPad 原生軟體,只要相應軟體開發者提供更新,消費者就能在搭載 M1 處理器的 MacBook Pro 執行《王者榮耀》等手機遊戲。

這無疑豐富 Mac 的軟體生態,和之前微軟推行的 Win10 Universal App 平台有異曲同工之妙,統一多平台,降低開發難度,軟體生態也更好。個人電腦市場從來就不是純粹比拚硬體效能的市場,軟體內容同樣重要。以往 ARM 因效能等限制,沒能取得市場入場券,但今天在蘋果 M1 晶片加持下,已露出上牌桌的能力。

軟體生態方面,儘管還並不完善,但在微軟、Adobe 支援下,軟體配合速度已超乎想像。何況消費端而言,大部分人使用的軟體不會脫離通訊軟體、瀏覽器、Office 這三類,使用 ARM 架構的 MacBook Pro 還能用行動端軟體,比以往電腦軟體生態來說,是長足的進步。

面對以 x86 架構處理器為代表的英特爾,ARM 的進攻性前所未有,蘋果宣布 Mac 遷到 ARM 之後,也有業界人士 ARM 筆電的優勢會促使 Windows 陣營廠商轉投 ARM。

相比 AMD 搶占市場份額,英特爾更應緊張的是 ARM 崛起。

有競爭其實是好事

現在情況對英特爾來說,確實極為不利,但也沒到滿盤皆輸的地步。身為 PC 業霸主,多年來不管和 Windows 組成 Wintel 聯盟還是和眾多筆電廠商合縱連橫,英特爾的優勢不僅是效能,也有很高壁壘。

在專業領域,英特爾還是有 ARM 晶片無法比擬的優勢,就目前而言 M1 儘管面對同等級英特爾處理器有優勢,但在更高效能層的產品,蘋果還未能拿出應對方案,iMac、iMac Pro、Mac Pro 等高效能產品的 ARM 處理器還未出現。

至於什麼時候出現,不僅和 ARM 硬體效能有關,還要看相應軟體支援程度,像 Adobe 也表示 Photoshop 等軟體要到明年才能完成升級,畢竟大部分購買這些高效能 Mac 的用戶,主要還是透過各種應用生產。

此外,英特爾與 Adobe 合作推出的硬體加速技術,對某些用戶也有一定吸引力,像是 Adobe Premiere Pro 的英特爾硬體加速編碼/解碼技術

而 Clarisse iFX 這種複雜昂貴的 3D 渲染軟體甚至建築業的繪圖模擬軟體更難說,工業級軟體開放商業支援的動力並不強,和工業消費者的關係更穩固,工業領域消費者的軟體選擇並不多。

另一個 ARM 乃至 AMD 都較難跨越的領域是遊戲,英特爾和整個產業鏈建立較密切的聯繫,不少遊戲都會特別為英特爾系列 CPU 最佳化。

前段時間熱門戰略單機大作《全軍破敵:三國》,最佳化後同畫面可顯示的遊戲士兵數量可增加 6 倍。

最後就是相容性,這老生常談的問題。一個真實案例是,因對電腦有點了解,常有朋友諮詢筆者如何購買合適的筆電。有次竟然有人問筆者買 AMD 處理器的電腦會否遇到軟體相容性問題。

儘管朋友對筆電不太熟悉,但使用 x86 架構的 AMD 處理器尚且如此,何況 ARM 呢,尤其部分軟體更新速度慢,Windows+x86 處理器顯然是安穩的選擇。工業領域、專業軟體、相容性、和 Windows 的強連結等組成的高壁壘,仍會相當長時間維護英特爾的地位,普通消費領域也還有一戰之力。

AMD 就像壁壘上的攀爬者,從英特爾手中搶市占,採用 ARM 晶片的 Mac 更像志在打破壁壘的衝鋒者,嘗試撞破壁壘建立新國度,現在這道壁壘出現裂縫,ARM 還會一次次撞擊。

兩相夾擊下,英特爾受到的影響前所未有,近年來也能看到英特爾改變的速度大大增快,10 奈米低功耗版酷睿處理器也來了。

甚至 11 代酷睿處理器升級的新整合顯卡 Xe,據外媒 wccftech 測試,繪圖效能接近入門級獨立顯卡 NVIDIA MX350 了,這是之前英特爾處理器整合顯卡未達到的新高度,新推出 Evo 認證也是希望系統化 Windows 電腦產品標準,降低消費者下決定的難度。

對消費者來說,AMD 積極躍進和蘋果 M1 的衝擊其實是好事,有競爭才能推動進步,英特爾近年的進步和改變就是最好證明,需要拿出更好的產品對抗 AMD 和 ARM 入侵。

以後,英特爾或許無法再慢慢「擠牙膏」了。

(本文由 愛范兒 授權轉載;首圖來源:pixabay

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