Arm 有辦法撼動 x86 個人電腦處理器的江山嗎?

作者 | 發布日期 2022 年 07 月 14 日 7:15 | 分類 半導體 , 處理器 , 電腦 line share follow us in feedly line share
Arm 有辦法撼動 x86 個人電腦處理器的江山嗎?


個人電腦處理器(CPU)長久以來被以 AMD 和英特爾(Intel)為首的 x86 架構處理器所壟斷,一直到蘋果在 2020 年推出第一顆自行研發的 Arm 架構處理器 M1,情況才稍稍有所改變。具備 Arm 架構的 M1 在效能方面已被證實不輸 x86 陣營的 Intel 或 AMD,效率更是狠甩競爭對手,搭載 M1 處理器的 MacBook Air 和 MacBook Pro 出貨量屢創佳績。蘋果在發表 M1 家族的最後一顆處理器 M1 Ultra 之後延續氣勢,於 2022 年上半年推出 M2 處理器,一樣具備 Arm 架構,效率比上一代 M1 更好。看起來 Arm 處理器的前途一片光明,但有辦法撼動 x86 在個人電腦處理器的江山嗎?

確實,初試啼聲的M1在效率和效能上都讓x86陣營嚇出一身冷汗。以高階的M1 Max為例,和頂級的Intel筆電處理器i9-12900HK相比,雖然效能小輸,但在高負載下的瓦耗卻是天差地遠。i9-12900HK的瓦耗最高來到140瓦,但M1 Max卻僅有40瓦,展現驚人的能耗比,這也讓搭載M1 Max的MacBook Pro 16不僅具備和頂級Intel處理器筆電不相上下的效能,更擁有近似輕薄商務筆電的超長電池續航力,幾乎可以說是重新定義了高效能筆電的樣貌。

(Source:蘋果

雖然之後發表的M1 Ultra是設計給需插電使用的Mac Studio,其仍然展現了Arm架構處理器強大的效率。跟最頂級的Intel i9-12900K桌上型處理器相比,在同效能下瓦耗低了一百瓦;跟最強的NVIDIA RTX 3090顯示晶片相比,同效能下更低了兩百瓦,這樣的能耗比在x86史上是前所未見的。且高效率帶來的好處不僅僅是省電,瓦耗較低代表產生的熱較少,處理器本身不需要體積太龐大的散熱片,或是太多容易產生噪音的風扇即可冷卻,意味著電腦的體積可以更小,重量可以更輕,更不占空間。

這樣看來似乎x86架構的處理器面對Arm沒有任何贏面,未來就是Arm的天下了嗎?倒也未必。Arm處理器在個人電腦上仍面臨幾個問題。最大的問題莫過於和軟體的相容性。因為架構和x86完全不同,意味著現有x86系統上的軟體必須重新編譯。即便是同時掌握軟硬體的蘋果,也得推出Rosetta 2編譯軟體讓原本只能在x86處理器上運行的軟體在M1上運行,且透過Rosetta 2編譯的軟體無法發揮M1真正的實力。當初蘋果宣稱轉換期為兩年,意思是希望兩年之後大部分的軟體都能原生在M1上運行,但兩年過去,還是有為數不少的軟體仍需透過Rosetta 2編譯方能執行。

(Source:蘋果

另一個問題則是電腦的升級性以及維護性。Arm架構的處理器為SoC(System On Chip,單晶片系統),內部整合了處理器(CPU)及顯示單元(GPU),一顆晶片統包了電腦的運算和顯示功能。但也因為如此讓日後電腦的維護和升級變得幾乎不可能,使用者無法依照其需求更換處理器或是顯示卡。但x86系統就不存在這樣的問題:除了筆電的處理器是打在主板上無法更換,使用者可以任意更換桌上型電腦的處理器和顯示卡,電腦的壽命也能因此而延長。

總結來說,Arm架構的處理器的確是未來個人電腦界不可忽視的存在,其和頂級x86處理器比肩的效能,還有最重要的,讓整個x86界都望塵莫及的效率讓世人們意識到原來在x86以外還有這樣美好的世界。然而Arm處理器在軟體的相容性,以及日後的維護和升級上仍有很長一段路要走。而Arm驚人的能效比也讓x86界開始關注處理器的效率問題,如AMD從Zen 2架構處理器開始就持續強調其在新產品效率上的精進。所以不管未來Arm是否真的能撼動x86的江山,兩強相爭下最後得利的還是廣大的消費者們,能夠享受效能更強、效率更好的產品體驗。

(首圖來源:蘋果

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