萬億航母英偉達殺入處理器市場——桌面處理器專題

之前在Windows操作系統(tǒng)這塊，PC市場的主流玩家一直是英特爾。而后高通入局，英偉達如今也要加入戰(zhàn)場，為啥大伙兒突然都進軍CPU市場了呢？ 最主要原因就是蘋果自研CPU取得了驚人的結(jié)果。在桌面處理器這塊，主流廠商已經(jīng)有幾大"巨頭"：英特爾（Intel）、蘋果（APPLE）、高通（Qualcomm）、AMD（Advanced Micro Devices）等。
英特爾（Intel）是全球最大的個人計算機零件和CPU制造商，于1968年由羅伯特?諾伊斯、高登?摩爾、安迪?格魯夫三人在美國共同創(chuàng)辦，伴隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，人們對于電子產(chǎn)品的研究和普及程度不斷加深，英特爾公司成為了世界上最大的半導體公司之一。英特人酷睿系列現(xiàn)在是全球最熱門的CPU處理器，目前的i9處理器可謂是"遙遙領(lǐng)先"

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蘋果（APPLE）是知名手機、電子產(chǎn)品品牌，也是世界500強企業(yè)，世界上市值最高的公司之一。Apple設(shè)計并打造了iPod和iTunes、Mac筆記本電腦和臺式電腦、OS X操作系統(tǒng)，以及革命性的iPhone和iPad。Apple以其規(guī)模和收入而聞名。自從蘋果"拋棄"英特爾，轉(zhuǎn)用自家ARM架構(gòu)的CPU以來，蘋果筆記本電腦（Mac）性能好了不少，根據(jù)最新的PassMark基準測試結(jié)果，蘋果M3 CPU兩款Pro標配處理器在單線程基準測試中分別排名第一和第三。值得注意的是，排名首位的M3 Pro處理器是11核心版本，而排名第三的也是M3 Pro處理器是12核心版本。這兩款處理器與 i9-14900KF 單線程性能基本一致。

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提及高通，可能許多人的第一印象是，它占據(jù)了中高端智能手機芯片的主導地位，10月25日，高通在2023驍龍峰會上，高通發(fā)布了新一代旗艦移動平臺驍龍8Gen3，還有驍龍X Elite，意味著高通開始瞄準PC（個人電腦）處理器市場。會上，高通CEO安蒙將這款芯片與英特爾、蘋果的產(chǎn)品做了性能對標，這顆高通驍龍X Elite所采用自研架構(gòu)Oryon仍然是基于ARM指令集，這方面和蘋果是一樣的，外界認為，高通此舉將對憑借x86架構(gòu)壟斷PC處理器市場三十余年的英特爾造成沖擊。進軍PC處理器對高通而言，不僅能擴展芯片的應用場景，同時還能緩解智能手機市場下滑帶來的危機。

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美國AMD，所屬于超威半導體產(chǎn)品(中國)有限公司，專門為計算機、通信和消費電子行業(yè)設(shè)計和制造各種創(chuàng)新的微處理器（CPU、GPU、主板芯片組、電視卡芯片等)，以及提供閃存和低功率處理器解決方案。這幾年，AMD處理器不斷在各個領(lǐng)域向Intel發(fā)起沖擊，從服務器到桌面再到筆記本，都取得了不俗的成就。
　　根據(jù)權(quán)威市調(diào)機構(gòu)Mercury Research的最新數(shù)據(jù)，剛剛2023年第三季度，AMD處理器再次取得全面豐收。服務器與數(shù)據(jù)中心市場是AMD最高光的地方，出貨量份額已達23.3％，環(huán)比、同比分別增加4.7個、5.8個百分點，收入份額更是高達29.4％，環(huán)比、同比分別增加4.4個、1.7個百分點。
　　這自然要感謝基于Zen 4系列架構(gòu)的新一代EPYC 9004/8004系列的優(yōu)秀表現(xiàn)，再加上Zen 3架構(gòu)的EPYC 7003系列，無論性能還是能效都輕松碾壓競品。與英特爾的性能核和能效核不同的是，AMD的Zen?4核心和Zen?4c核心更多的是物理意義上的大和小，也就是核心面積上的差別，技術(shù)指標方面除了將每個核心的緩存從4MB降到了2MB，其余則保持了一致，有著相同的IPC，所以理論上不會和全Zen?4架構(gòu)核心性能上有著很明顯差距。

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2020年科技界最重磅的新聞之一應該就是英偉達要收購芯片設(shè)計公司ARM。但是如今這一驚天并購也已經(jīng)胎死腹中，取而代之的是以12.5億美元換來20年使用權(quán)的新交易。英偉達對ARM技術(shù)的使用權(quán)將帶來巨大的商業(yè)價值。ARM 在半導體知識產(chǎn)權(quán)領(lǐng)域具有豐富的經(jīng)驗和優(yōu)秀的技術(shù)實力，其技術(shù)被廣泛應用于手機、平板電腦、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。在移動市場，有超過90%的智能手機和平板電腦以及其他移動設(shè)備都在采用ARM提供的架構(gòu)。
而如今，英偉達（NVIDIA）已經(jīng)開始設(shè)計基于Arm架構(gòu)的PC處理器，向長期主導PC市場的英特爾發(fā)起正面挑戰(zhàn)。自蘋果為Mac電腦配備自研的Arm架構(gòu)M系列處理器以來，蘋果公司在PC領(lǐng)域的市場份額在三年內(nèi)幾乎翻了一番。
微軟也認為基于Arm架構(gòu)的芯片性能表現(xiàn)優(yōu)異，并且目前蘋果的PC市場份額已經(jīng)上漲了兩倍，讓微軟的危機感加強，但ChatGPT推出以來，AI熱度迅速上漲，英偉達在這一行業(yè)的算力影響力不容小覷。如此考慮，微軟便找到了英偉達，商議研發(fā)并新的基于Arm架構(gòu)的處理器。其實英偉達在之前已經(jīng)研發(fā)過桌面處理器，2010年左右，英偉達就發(fā)布過針對平板電腦和智能手機的Tegra芯片，但并沒有打開市場。后來這個芯片系列被任天堂用到了Switch上。
目前高通還掌握著基于Windows系統(tǒng)做ARM架構(gòu)芯片的"獨家使用權(quán)"。從2016年開始，微軟和高通就開始合作，將Windows系統(tǒng)逐漸過渡到ARM架構(gòu)上，一直持續(xù)到2024年。不過在2024年到期之后，英偉達和AMD就可以入局了。英偉達和AMD的Arm架構(gòu)處理器將會在2025年，也就是高通的獨家協(xié)議到期后正式開售。

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在當前中美關(guān)系日益緊張的情況下，中國自主研發(fā)的CPU產(chǎn)業(yè)正迅速發(fā)展，目標是減少對外部CPU的依賴。目前，在國內(nèi)CPU領(lǐng)域，桌面CPU領(lǐng)域最受矚目的是龍芯，因為龍芯采用了LoongArch指令集，完全自主研發(fā)，具備技術(shù)的自主性。此外，龍芯在過去幾年中取得了長足的進步，性能已經(jīng)能夠與英特爾和AMD相媲美。
龍芯作為國產(chǎn)CPU領(lǐng)域領(lǐng)先者，其3A6000系列處理器的發(fā)布更是被視為邁向更高階能力的一次突破。其12nm工藝雖不如7nm、3nm技術(shù)先進，而且相對于市面上的龍芯產(chǎn)品而言較為老舊，但通過精良的架構(gòu)設(shè)計，其性能已經(jīng)達到了英特爾的第十代酷睿i3系列的水平。 龍芯的突破離不開其自主研發(fā)的LoongArch指令集架構(gòu)，它不僅保證了完全自主可控，也為龍芯的性能提升提供了堅實的基礎(chǔ)。與其他CPU廠商相比，龍芯無需依賴他人的授權(quán)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓，從根本上實現(xiàn)了技術(shù)的自主性。

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華為海思的發(fā)展歷程，我們可以看到一個艱辛卓越的奮斗過程。華為自2019年5月被美國商務部列入實體清單以來，面臨著來自美國的持續(xù)打壓和封鎖。在1500多天的時間里，華為海思經(jīng)歷了源源不斷的挑戰(zhàn)和困難，但始終堅持以公司的戰(zhàn)略旗幟為方向，不動搖地繼續(xù)前行。當2023年8月29日Mate60Pro手機上市，意味著麒麟芯片的再次亮相。這款手機重新使用了華為自家研發(fā)的麒麟芯片，帶來了更強大的性能和更卓越的用戶體驗。麒麟芯片的再度亮相無疑給了華為海思和華為品牌一個全新的起點，也彰顯了備胎轉(zhuǎn)正的偉大成果。

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阿里早在2015年便開始造芯。那時互聯(lián)網(wǎng)造芯浪潮初現(xiàn)，阿里巴巴宣布與中天微合作研發(fā)云芯片架構(gòu)。兩年后，阿里成立達摩院，芯片就是其核心研究方向之一。 隨后，阿里造芯開始加速。2018年4月，阿里全資收購中天微。9月將達摩院芯片研發(fā)團隊與中天微團隊合并，成立平頭哥芯片公司，進軍造芯3年來，平頭哥先后推出了處理器IP玄鐵910、AI推理專用芯片含光800，并且落到地商用。
平頭哥的新團隊有兩條研發(fā)主線，一邊是利用ARM的IP為阿里云數(shù)據(jù)中心研發(fā)芯片，在云端提供普惠算力，也即現(xiàn)在的倚天系列和含光系列；另一邊集中在RISC-V處理器架構(gòu)的研發(fā)，比如玄鐵系列，主要應用是在AIoT領(lǐng)域。2019年7月，不到一年的時間，平頭哥便交出第一顆RISC-V處理器芯片玄鐵910，比當時業(yè)界最好的RISC-V處理器性能高40%以上。隨后不久，平頭哥又發(fā)布面向AIoT的一站式芯片設(shè)計平臺"無劍100 Open"，提供集芯片架構(gòu)、基礎(chǔ)軟件、算法與開發(fā)工具于一體的整體解決方案。

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