在过去的二十年里,x86架构几乎是PC CPU市场的统治者,英特尔长期占据了这个领域超过一半的份额。Arm则成为了移动CPU领域不可或缺的一部分,其代表公司高通和联发科都是该领域的领导者。
不知何时起,一种变化悄然发生。在2020年的第三季度和2021年的同期,移动CPU与桌面CPU市场传统的二号人物迎来了他们各自的事业高潮。根据Counterpoint的一份报告,2020年Q3联发科以31%的市场份额超越了高通,并成为全球最大的智能手机处理器供应商。而Mercury Research发布的2021年第三季度市场调查显示,AMD在全球x86处理器市场中占有24.6%的地位,这是2006年以来最大的一次增长。
这些数据背后隐藏着一个事实:CPU性能已经接近其天花板,为那些追赶英特尔步伐的人提供了良机。但就在这时,一款名为M1的小米MacBook Air横空出世,它不仅性能强大而且功耗低迷,让所有人都意识到Arm架构也能设计出与x86相匹敌甚至更好的芯片。
苹果此举不仅挑战了英特尔,还让外界质疑另一个使用Arm架构设计PC CPU的大厂——高通。学术界早已指出过,那些关于指令集对性能影响的问题其实并非关键,而是在于软件生态系统支持。这一点被龙芯总裁胡伟武所阐述,他认为:“其实指令系统更多关系到的是软件生态,比如X86支撑Windows生态、ARM支撑Android生态。”
正因为如此,当苹果用Arm架构设计出了比英特尔任何产品更强大的产品时,这并不是因为它挑战了某个技术标准,而是因为它从根本上改变了目标。郭御风说:“x86把资源都用去提升性能,而Arm原来的目标是做低功耗处理器,现在也有许多高性能的服务器CPU。”因此,即使是在同样的微观结构下,如果能够精细化调整优化,如缓存策略、替换算法等,则可以带来显著优势。这也是苹果通过多年的积累经验得以实现这一点。
除了硬件优化之外,苹果还有更大的优势,那就是系统级优化。这类似于编译器优化,但要实现这种跨层次协作,更需要整个软硬件生态协同,从编译器到BIOS,再到操作系统和应用层才能真正地体现出来。而这恰恰也是闭环生态的一个重要因素。
随着摩尔定律逐渐失效,我们将进入一种后摩尔定律时代,在这个时代中,不再单靠晶体管小型化就能获得性能提升,而必须依赖于更加深入的微观结构设计以及系统级别优化才能取得突破。在这样的背景下,无论是AMD还是英特尔,都必须重新思考自己的发展路径,以适应即将到来的“新的黄金十年”。