ARM架构在笔记本电脑市场的崛起与未来展望

  随着基于ARM的笔记本电脑逐渐受到关注，它们正在挑战x86架构长期以来的主导地位。随着性能和效率的提高，ARM是否能成为笔记本电脑的新标准？与x86相比，ARM处理器在能效和每瓦性能上表现出色，这正是它们自问世以来就在移动市场占据主导地位的原因。另一方面，由于这类设备预期的性能更好，x86一直主导着笔记本电脑/个人电脑市场。

  当苹果公司在2020年推出基于ARM的M1芯片时，这一局面发生了重大变化，引发了笔记本电脑市场的一次重大转变。从那时起，各大科技公司一直在积极努力跟上这一突破。尽管如此，ARM仍然面临许多挑战。苹果的M系列芯片在CPU每瓦性能方面与英特尔和AMD处理器竞争紧密，甚至在某些任务中超越了它们。不过当涉及到使用更高核心数和时钟频率的总体功耗时，x86仍然占据优势。

  软件兼容性也是一个挑战。目前大多数计算机应用程序都是为x86架构设计的。这意味着基于ARM的笔记本电脑必须依赖原生ARM应用程序或使用仿真来运行x86应用程序，这可能会影响性能。

  为了弥补这些差距，让我们看看正在做出哪些努力，这些努力可能导致ARM在笔记本电脑中的主导地位。

  处理能力是ARM架构的主要问题，这迫使它专注于移动设备。随着苹果证明了ARM的处理能力，许多科技巨头紧随其后。让我们来看看科技巨头正在做出哪些硬件相关的努力，使得基于ARM的笔记本电脑能够与x86竞争。

  苹果公司凭借其硅芯片彻底改变了笔记本电脑市场，将其划分为ARM和x86笔记本电脑。最初的M1芯片挑战了英特尔/AMD的最佳产品，而性能大幅提升的M3芯片在核心效率上比M1芯片快了50%。这些芯片采用了独特的高性能和低功耗组合，使用了SoC（系统级芯片）设计。它将CPU、GPU、神经引擎和其他组件集成在单一芯片上。对软硬件的控制也使苹果能够创建深度集成的功能，如即时唤醒、iOS应用程序兼容性和行业领先的热管理系统。可以肯定地说，ARM是苹果Macbook的未来，特别是考虑到他们与ARM的合作将延续到2040年之后。

  微软与高通合作推出了Surface Pro X系列，由微软SQ1和SQ2芯片提供动力。这些芯片与苹果硅芯片有着类似的SoC设计理念。尽管早期存在兼容性和性能挑战，但据报道，微软正在为Windows开发定制的SoC芯片。这一举措得到了Project Volterra平台的加强，该平台使开发人员能够创建和测试基于ARM的软件。

  高通基于ARM的Snapdragon 8cx系列为大多数Windows ARM笔记本电脑提供动力。微软SQ1和SQ2芯片也是这些芯片的定制版本。即使它无法击败苹果硅芯片，它也为制造商提供了一个不完全依赖x86的ARM芯片。然而，更重要的进步是即将推出的基于4nm SoC架构的Snapdragon X Elite。这些芯片看起来非常有前景，甚至可能与苹果硅芯片相媲美。除了有能力与x86处理器正面竞争外，它还具有内置5G和45 TOPS AI性能的NPU等先进功能。

  三星、华硕、联想、惠普和戴尔等制造商也推出了基于ARM的笔记本电脑，支持ARM在笔记本电脑上的应用。尽管尚未得到证实，但也有传言称一些公司正在研发自己的定制SoC用于笔记本电脑。例如，有传言称三星正在为Windows on ARM笔记本电脑开发基于Exynos的芯片。

为x86架构编译的软件与ARM系统不兼容。历史上，x86一直是桌面/笔记本电脑市场的主导架构，导致大多数软件开发者专门为x86设计他们的程序。因此，要在ARM上运行程序，它需要重新编译为ARM，或者需要仿真来即时转换。让我们来看看目前正在进行哪些工作，以允许x86软件在ARM上运行。

当苹果公司完全从x86转向ARM并推出M1芯片时，他们也做出了大量努力，以确保大多数应用程序在ARM上无缝运行。Rosetta 2在使过渡无缝方面发挥了关键作用。它是一个动态二进制转换工具（即模拟器），可以即时将x86应用程序转换为ARM架构。当然，这确实影响了性能。基准测试表明平均性能下降了15%（复杂任务高达40%）。此外，苹果公司还重新编译了所有软件，使其能够在x86和ARM上运行，包括照片、幻灯片、最终剪辑、逻辑专业版等。它还通过引入通用应用程序、开发者过渡工具包、更新App Store指南等，鼓励第三方开发者为x86和ARM编译应用程序。所有这些都使得用户和开发者向ARM的过渡变得无缝。

  微软没有花时间推出Windows on ARM，为ARM笔记本电脑提供了一个可靠的操作系统。不幸的是，由于性能问题和有限的应用程序兼容性，它并没有取得好的效果。即使有了x64仿真，它也没有提供可靠的性能。幸运的是，随着Prism（微软最新的模拟器）的到来，未来看起来要好得多。预计它将提供显著更好的性能；与Rosetta 2一样好。然而，仍有一小段等待时间，因为它将随着Windows 11 24H2更新公开发布。微软还将其许多应用程序转换为在ARM系统上运行，包括Office套件、Teams和Edge。

  Adobe在苹果宣布硅芯片后不久就为大多数Creative Suite提供了ARM版本。目前，几乎所有的应用程序都有适用于macOS的ARM版本，包括Photoshop、Lightroom、Illustrator、InDesign、After Effects等。它们中的许多也可用于Microsoft Copilot+ PC。最重要的是，它们不仅为ARM重新编译，还针对苹果硅Macbook进行了优化。

  Canonical，Ubuntu背后的公司，也强烈支持ARM。它确保Ubuntu在ARM架构上无缝运行。如果有人想要在ARM笔记本电脑上使用Linux，Ubuntu是一个可靠的选择，得益于强大的支持。此外，Snap包格式也不依赖于特定的架构。这意味着开发者可以轻松地分发他们的应用程序并更新它们，而不必担心单独列出它们。

  科技巨头越来越多地支持ARM笔记本电脑，但这并不意味着x86架构的终结。ARM专注于提供强大的性能和能效，这吸引了大多数普通用户。然而，依赖特定x86软件的专业人士、游戏社区以及需要高性能计算的用户可能还没有找到ARM作为合适替代品。

  英特尔和AMD的x86 CPU在原始性能上仍然领先，特别是在兼容性和软件支持至关重要的企业环境中。ARM必须获得显著的市场份额，开发者才会一致地为两种架构编译他们的应用程序，特别是在硬件差异很大的Windows笔记本电脑上。

   尽管ARM架构在笔记本电脑市场取得了显著进展，但x86架构仍将在特定领域保持其竞争力。ARM架构的优势在于其能效比，这使其在超便携笔记本电脑等特定类别中具有明显的市场潜力。然而，考虑到x86架构在原始性能、兼容性和企业级应用支持方面的优势，预计未来ARM和x86架构将在市场上共存，各自服务于不同的用户需求和应用场景。随着技术的进步和市场需求的变化，ARM架构有望在笔记本电脑市场中占据更重要的地位，成为消费者在选择笔记本电脑时的一个重要考量因素。