蘋果、高通強攻 Arm 架構 PC 處理器市場，x86 架構力保逾半壁江山

蘋果與高通陸續推出 Arm 架構 PC 處理器後，輝達 (NVIDIA) 也躍躍欲試，現在連三星也傳出加入戰局，讓採 x86 架構主宰 PC 處理器市場的英特爾與 AMD，許多合作夥伴都變成敵人。

外媒報導，GPU 大廠輝達開始設計能執行微軟 Windows 操作系統的 Arm 處理器。AMD 也計劃製造 Arm 架構 PC 處理器，這些處理器都預定 2025 年上市。

基於以上各家大型半導體廠加入市場競爭，韓國媒體報導，三星也密切關注對手動向，並考慮進入 PC 處理器市場。三星智慧手機 Exynos 行動處理器先前就打算移植到 PC，但以前型號效能都不出色，智慧手機都沒有亮眼銷售成績，所以影響移植 PC 的進展。

目前 PC 處理器市場仍由 x86 架構的英特爾和 AMD 主導，TrendForce 數字顯示，ARM 架構 PC 處理器今年市占率約 11%，主要由蘋果筆電處理器支撐。市場人士表示，半導體大廠紛紛採用 Arm 架構進軍 PC 處理器市場，是著眼 PC 處理器市場的成長潛力。

蘋果與高通陸續推出最新 Arm 架構處理器，其他廠商也想分一杯羹，Arm 架構處理器與 x86 架構處理器的競爭都會愈強烈。x86 屬於複雜指令集計算機 (CISC) 架構，早期為了節省程式設計師的設計時間，開發出單一指令包含複雜操作的程式碼，來簡化設計程式所需的程式行數，幾乎所有 CPU 都採用 CISC 架構。

由於 x86 屬於 CISC 架構，特點是可以為工程師在開發軟體時節省很多時間，也可以讓新系統使用一個包含舊系統的指令集合，新系統可用舊系統軟體，對開發軟體工程師來說使用 CISC 架構省時且輕鬆。為了將更多指令打包進小小 CPU，就會需要將更多複雜的電晶體設計在晶片，更強大功能意味更複雜設計，便會導致像耗電、高發熱量，且由於 x86 自家設計會先用解碼器先將複雜指令變成類似於 RISC 的指令，再給核心執行，整體執行工作效率會比較差，處理資料速度也會比較慢。

相對 Arm 屬於精簡指令集計算機 (RISC) 架構，相較 CISC，RISC 架構只含簡單基本的指令，再用這些基本的指令組合成複雜指令，最廣泛的應用是在手機晶片上，早期的手機晶片因為功能較簡單，體積也不能太大，因此只包含簡單基本指令的 RISC 架構晶片就比複雜的 CISC 架構晶片更適合作為手機的處理器。

不過，因為相較於 x86 架構，Arm 所屬的 RISC 架構不需要複雜的晶片設計，所以 RISC 在相同晶片條件下RISC 的執行速度是 CISC 的 2-4 倍。而且可以做到讓晶片體積縮小、降低功耗、節省成本、提高效能，並且也可以比 CISC 應用更多先進技術來開發下一代晶片，這使得在當前半導體邁入先進製程的情況下，Arm 架構開始被用來發展新世代 PC 處理器。但是，也因為 Arm 架構是 RISC 架構，晶片上只有基本且簡單的指令，這樣工程師在寫程式碼執行相同任務時，RISC 架構相較 CISC 架構就需要寫更多程式，因此工程師會需要花更多時間在編輯程式碼，軟體開發時間增加，軟體所占容量也會增加。

綜合以上的因素，其 X86 架構所採用的複雜指令所帶來的速度提升早已經被花費在解碼上的時間所抵銷甚至拖慢。另外，因為 x86 架構的晶片設計較為複雜，x86 架構晶片會在製成上比 ARM 架構晶片還要難生產。而且，x86 架構晶片也會比較耗能，發熱量也較大，因此目前除了個人電腦因為 x86 平台，還有大量相容的軟體生態所以還在用 x86 架構外，ARM 架構及其他 RISC 架構的指令集已經成為當今最流行的晶片架構。舉凡手機、平板及目前當紅的物聯網都是採用 RISC 架構的指令集。

然而，雖然現在 CISC 跟 RISC 看似不同的兩種架構，隨著兩者的發展，CISC 會需要克服耗能，運算速度的問題。但 RISC 的設計也正在變得複雜，兩者之間的界線也隨著廠商陸續加入開發 Arm 架構 PC 處理器的情況下，將隨著世代更替也跟 x86 架構變得越來越模糊。

除了技術面來說，在市場面的 Arm 架構與 x86 架構競爭，在主導 x86 架構的英特爾近來技術發展面臨瓶頸後，Arm 架構在蘋果、高通、輝達、三星的支持下似乎步步進逼，對 x86 形成不小的壓力。然而，x86 架構經過多年來的發展，其所形成的生態系與標準的支持也不容小覷。加上近期在處理器市場聲勢驚人的 AMD 發展當後盾，Arm 架構要進一步侵蝕市場勢必還有一段要努力的時間。

過去，Arm 架構憑藉著蘋果 M 系列處理器的強大性能，不僅性能上超越了英特爾 x86 架構處理器，在市場上站穩了腳步，也促使其他科技大廠看準 Arm 架構發展趨勢，紛紛加入競爭市場。當前，高通推出新一代 Snapdragon X Elite PC 處理器就是一個最新鮮的例子。Snapdragon X Elite PC 處理器採用旗下 Nuvia 架構，並由台積電 4 奈米製程所打造，其大幅度降低的功號與提升的預算校能吸引了消費者的目光。預計搭載 Snapdragon X Elite 的 PC 將於 2024 年年中推出，一掃過去 Snapdragon 8cx 系列在市場上不受青睞的陰霾，將直接威脅同樣 Arm 架構的蘋果，以及 x86 架構的英特爾與 AMD。

另外，根據路透社引述兩名知情人士的消息指出，NVIDIA 悄悄開始設計 CPU 產品，以 Arm 架構為設計基礎，PC 搭載以執行微軟 Windows 系統。此舉與微軟幫助晶片商為 Windows PC 建構 Arm 架構處理器有很大關係，據市場研究機構 IDC 2023 年第三季資料顯示，自從為 Mac 電腦推出自研 M 系列晶片以來，蘋果在 PC 市占率過去三年幾乎翻倍成長，越來越獲消費者青睞，這使得除 NVIDIA 以外，知情人士透露，原採用 x86 架構的 AMD 也計劃使用 Arm 技術生產 CPU。於是 NVIDIA 和 AMD 將加入開發 Arm 架構處理器的行列，兩家公司最快可能在 2025 年出貨 CPU 產品。

當然，x86 架構的霸主 intel 絕不會坐以待斃，除了其憑藉多年來的生態系與共同標準，能持續維持住護城河之外，當前被市場所熱衷的人工智慧 (AI) 應用也成為築起門檻的利器。英特爾日前表示，AI PC 加速計畫為獨立硬體供應商（IHV）及獨立軟體供應商（ISV）串聯英特爾的資源，包括 AI 工具鏈、共同開發、硬體、設計資源、技術專業和共同行銷機會。這些資源能夠幫助生態系合作夥伴充分利用 Intel Core Ultra 處理器的技術和相容硬體，將 AI 和機器學習（ML）應用效能最大化，進一步催生出全新的使用案例，讓 AI PC 生態系的解決方案能夠連結到更廣泛的 PC 產業。

除此之外，x86 架構目前仍堅守在電競的市場堡壘上，Arm 短期間在這部分仍無法突破。尤其，Arm 架構處理器目前訴求以簡單、省電為主，這雖適合在筆電市場的應用上，但對於以桌上型電腦為主，訴求強大圖形運算功能的電競市場來說，現階段 x86 架構處理器仍是主要選擇。不過，隨著輝達與 AMD 傳出將投入 Arm 架構處理器的研發，在這兩家原本在GPU就已經領先的廠商也參與 ARM 架構處理器的開發之後，是不是能夠進一步改變此一市場生態，未來則有待後續觀察。