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英伟达杀入CPU行业!押注ARM与AI PC,英特尔雪上加霜

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多次试水失败后,NVIDIA终于下定了决心。日前中国台湾供应链方面的消息证实,NVIDIA将于明年进军CPU领域,发布基于Arm架构并整合了CPU和GPU的PC平台。

在GPU领域,NVIDIA无疑是行业龙头,按照市调机构JPR统计的数据,今年第二季度全球独显市场NVIDIA的份额高达88%,AMD只能依靠性价比苟延残喘,Intel的份额则可以忽略不计。Intel和AMD都已经拥有了CPU和GPU业务,现在NVIDIA也要迈出关键一步,PC三大巨头即将全面角逐CPU和GPU两大市场。



(图源:NVIDIA)

早在2011年,NVIDIA就基于Arm架构打造出了Tegra3处理器,试水CPU行业,该芯片最终由微软Surface RT首发搭载。NVIDIA过去未全力开拓CPU市场,是因为没有信心和能力战胜Intel和AMD,而不是不想去赚CPU的钱。

如今,情况发生了变化,AI时代的到来,加上消费者对于能效要求的提高,为AI霸主NVIDIA创造了开拓CPU业务的最佳时机。

时势造英雄,英雄亦适时

近几年,AI领域的飞速发展,导致计算卡的需求量暴增,NVIDIA趁势崛起,市值已达到了3.65万亿美元,力压苹果和微软,位列全球第一。营收方面,2024财年(2023年1月底到2024年1月底)NVIDIA总收入高达609.22亿美元,同比增长126%,GAAP标准下净利润更是高达397.60亿美元,同比增长581%。

市值、营收创新高,NVIDIA拥有足够的财力去研发CPU,开拓PC平台业务。AI时代的到来与Arm架构的崛起,则是NVIDIA CPU与Intel、AMD等行业巨头竞争的关键。



(图源:NVIDIA)

近几年不少厂商为旗下的PC、平板电脑、手机等设备加入了AI功能,以提升日常生活便捷度和办公效率。云侧大模型阶段,设备的AI功能与本身算力关联性不大,而今端侧大模型逐渐成熟,属于端侧大模型时代即将到来,未来很可能取代高成本的云侧大模型,成为消费者青睐的低成本AI工具。

据美国富国银行统计,目前在数据中心AI市场,NVIDIA的份额高达98%,AMD的份额仅有1.2%,Intel的份额更是不足1%。NVIDIA在AI领域的实力毋庸置疑,其推出的PC平台AI性能大概率也会是亮点。

Arm架构的崛起,源自消费者对于续航的要求的提高。现阶段PC芯片所使用的主流架构X86,为照顾兼容性,指令集过于复杂,一定程度增加了能耗。精简指令集Arm架构拥有低能耗优势,续航时间更长。

苹果基于Arm架构,推出了M系列自研芯片,并且大获成功,给了其他企业开发Arm架构PC芯片的信心。过去就曾推出Arm架构芯片骁龙8cx系列的高通,于去年10月又发布了骁龙X Elite。



(图源:苹果)

市场调研机构TechInsights预测,2025年搭载Arm架构CPU的笔记本电脑市场份额将达到20%,2029年有望达到40%以上。

桌面端市场,用户对于功耗不会特别敏感,性能释放和生态更加重要,短期内Arm架构CPU基本拿不到多少份额,移动端Arm架构凭借低能耗优势,有机会具备与X86架构掰手腕的能力。服务器领域,应用生态层面没有要求,更需要针对性优化,也极为适合Arm架构CPU。

精于AI技术和Arm架构的NVIDIA,不但搭上了AI行业飞速发展的快车道,还遇到了Arm架构的崛起,说句老天爷赏饭吃也不为过。然而,NVIDIA想要在CPU领域开辟市场,依然不容易。

英伟达要干翻Intel与AMD?

时机恰当、财力充足,NVIDIA在CPU领域具备了快速发展的基础,但这并不意味着NVIDIA一定能成功。在CPU领域,Intel和AMD始终是NVIDIA难以逾越的大山。

近两年CPU行业热闹非凡,Intel在12代酷睿爆发过一波后,13代、14代酷睿,以及后续使用新架构的酷睿Ultra,均出现了一些问题,而且存在性能方面倒吸牙膏的情况。因此,网上唱衰Intel的声音非常多。酷睿芯片优势期,Intel用户总是以“i5默秒全”贬低AMD锐龙芯片,自从锐龙5000系列开始,形势就发生了逆转,AMD用户开始用“R5默秒全”回击。



(图源:Intel)

然而销量数据却与网上的声音完全不同,市场研究机构Mercury Research统计数据显示,今年第二季度客户端市场Intel的份额仍高达78.9%,服务器市场的份额也高达75.9%。显而易见,Intel酷睿数字系列和Ultra系列性能提升幅度虽然不大,但稳定性强和耐用的印象依然深入人心,市场份额仍大幅领先AMD。

纵横PC行业多年,与Intel几次交锋的AMD,尚不能从Intel手中抢走太多客户端市场,更不用说新入场的NVIDIA了。正如同Intel进军GPU行业后,发布的几款独显反响平平,NVIDIA进入CPU市场后,想要从Intel和AMD两大巨头手中抢走份额,难度同样很高。

除了两大巨头在前,NVIDIA进军CPU领域,还要面临一大难题——软件生态。

微软虽在不断补足Windows On Arm生态,但现阶段原生Arm架构的应用依然太少了。在实际使用中小雷发现,32位的X86架构应用转译到Arm平台后,性能损失严重,会出现明显的卡顿,64位软件和部分游戏转译后则会直接卡死,而且各类BUG不少,十分影响日常使用。



(图源:雷科技摄制)

毫不客气地说,Windows On Arm暂时只能承担极为轻度的影音娱乐和文字办公作用,无法与正常Windows系统相比。近期微软被曝正在测试一项更新,能够令Arm架构的CPU通过Prism模拟运行任何64位软件和游戏,有望解决Windows On Arm的生态难题。问题在于,即便通过转译解决了生态问题,性能损失和BUG也依然会困扰着用户。

更何况,Intel和AMD没有坐以待毙,10月中旬AMD CEO苏姿丰(Lisa Su)和英特尔CEO帕特·基辛格(Pat Gelsinger)宣布,将联合成立x86生态系统咨询小组。两家企业的合作很可能是为了对抗Arm的威胁,强化自身竞争力,大概率要针对X86架构的续航问题进行优化,甩掉一些X86架构积累的包袱。

在雷科技的测试中,Intel的Lunar Lake、Arrow Lake等架构性能提升幅度不算太大,能效的提升幅度却堪称夸张,可见X86也具有低功耗、高性能的潜力。拥有生态优势加持的X86架构,若能在AMD和Intel的齐心优化之下,能耗不比Arm架构CPU高出太多,Arm架构真正崛起的机会就会小很多。

正因如此,NVIDIA等到了最适合自己进入CPU行业的时间,却不见得能在CPU领域斩获太多份额,未来依然充满了变数。

英伟达将推动ARM PC大爆发?

对于TechInsights预测的数据,小雷完全不认同。上述生态问题和Intel、AMD两大巨头在前之外,目前搭载Arm架构CPU的PC产品还存在一个普遍的问题,那就是价格过于昂贵,动辄万元左右的价格,令普通消费者难以接受。

不说应用生态太少,难以为用户提供流畅使用体验的Windows On Arm设备,哪怕是拥有macOS,可以为用户提供丰富应用生态的苹果Mac,当前处境也不乐观。IDC统计数据显示,今年第三季度苹果Mac出货量同比暴跌24.2%。



(图源:IDC)

在追求长续航的同时,消费者也需要考虑购入成本,价格普遍过高的产品,显然不适合普及Arm架构CPU。失去了庞大的用户基础,开发者自然也懒得为Windows On Arm开发原生应用,转译又免不了遇到BUG和性能损失。

搭载Arm架构CPU的PC敢于卖到如此高价,原因在于缺乏竞争力。除了系统封闭的Mac,其他主流Arm平台PC几乎全部搭载高通骁龙芯片。无论NVIDIA的Arm架构CPU实际表现如何,它能够存在,对于消费者就是一件好事。

NVIDIA与高通关于Arm架构CPU的竞争,将促使Arm架构CPU及搭载该平台的设备降价,给予消费者更多实惠,也让我们拥有了选择的权利。种种迹象表明,PC行业即将迎来一场变局,甚至可能动摇Intel的领导者地位。AMD、高通、NVIDIA,以及其他打算入场的企业,能否分到多少蛋糕,就看接下来三五年内的表现了。

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