ARM 最終能否取代筆記型電腦中的 x86 CPU 架構？

基於 ARM 的筆記型電腦越來越受歡迎，挑戰了 x86 的長期統治地位。隨著效能和效率的提高，ARM 能否成為筆記型電腦的新標準？讓我們探討一下這種轉變背後的驅動因素。

筆記型電腦中 ARM 架構的演變

與 x86 相比，ARM 處理器在功效和每瓦性能方面表現出色，這就是為什麼它們自誕生以來一直主導行動市場的原因。另一方面，x86 由於預期此類設備具有更好的性能而在筆記型電腦/PC 市場佔據主導地位。

當蘋果在 2020 年大膽推出基於 ARM 的 M1 晶片時，一切都發生了變化，導致筆記型電腦市場發生重大轉變。從那時起，各大科技公司一直在積極努力，以跟上這項突破的步伐。

然而，ARM仍有許多障礙需要克服。蘋果的 M 晶片在每瓦 CPU 效能方面確實與英特爾和 AMD 處理器緊密競爭，甚至在某些任務中擊敗了它們。儘管如此，當談到使用更多核心和時脈速度的整體功耗時，x86 擊敗了它。

軟體相容性是另一個挑戰。現今大多數電腦應用程式都是為 x86 架構設計的。這意味著基於 ARM 的筆記型電腦必須依賴本機 ARM 應用程式或使用模擬來運行 x86 應用程序，這可能會影響效能。

為了彌補這些差距，讓我們看看正在採取哪些努力來實現 ARM 在筆記型電腦領域的主導地位。

推動 ARM 前進的硬體創新

處理能力是 ARM 架構的主要問題，迫使其專注於行動裝置。隨著蘋果證明 ARM 的處理能力，許多科技巨頭也跟進。讓我們看看科技巨頭正在做出哪些與硬體相關的努力，讓基於 ARM 的筆記型電腦能夠與 x86 競爭。

蘋果

Apple 憑藉其矽晶片徹底改變了筆記型電腦市場，並將其分為 ARM 和 x86 筆記型電腦。最初的 M1 晶片挑戰了 Intel/AMD 的最佳產品，而經過大幅改進的 M3 晶片的功能明顯更強大，與 M1 晶片相比，核心效率提高了 50%。

這些晶片採用 SoC（系統單晶片）設計，提供高性能和低功耗的獨特組合。它在單一晶片上包含 CPU、GPU、神經引擎和其他組件。

對軟體和硬體的控制還使 Apple 能夠創建深度整合的功能，例如即時喚醒、iOS 應用程式相容性和業界領先的熱管理系統。可以肯定地認為 ARM 是 Apple Macbook 的未來，特別是考慮到他們與 ARM 的交易將持續到 2040 年以後。

微軟

微軟與高通合作推出了Surface Pro X系列，搭載微軟SQ1和SQ2晶片。這些晶片與 Apple 晶片具有相似的 SoC 設計理念。

儘管早期存在相容性和效能方面的挑戰，但據報道微軟正在開發一款專門針對 Windows 的客製化 SoC 晶片。Volterra 專案的推出進一步強化了這一舉措，該平台使開發人員能夠創建和測試基於 ARM 的軟體。

高通

基於高通 ARM 的 Snapdragon 8cx 系列為大多數 Windows ARM 筆記型電腦提供動力。 Microsoft SQ1 和 SQ2 晶片也是這些晶片的客製化版本。即使它無法擊敗蘋果晶片，它也確實為製造商提供了筆記型電腦的 ARM 晶片，而不僅僅是依賴 x86。

然而，更重要的進步是即將推出的基於 4nm SoC 架構的Snapdragon X Elite 。這些晶片看起來非常有前途，甚至可以與蘋果的矽晶片相媲美。除了能夠與 x86 處理器正面交鋒之外，它還具有內建 5G 和具有 45 TOPS AI 性能的 NPU 等高級功能。

其他科技公司的貢獻

三星、華碩、聯想、惠普、戴爾等多家廠商都推出了基於ARM的筆記型電腦，在筆記型電腦上支援ARM。儘管未經證實，但也有傳言稱一些公司正在致力於為筆記型電腦製造自己的客製化 SoC。

例如，據傳三星正在為 ARM 筆記型電腦上的 Windows 開發基於 Exynos 的晶片。

軟體增強為 ARM 生態系統提供動力

為 x86 架構編譯的軟體本身並不與 ARM 系統相容。從歷史上看，x86 一直是桌上型電腦/筆記型電腦市場的主導架構，導致大多數軟體開發人員專門為 x86 設計程式。

因此，要在 ARM 中運行程序，要么需要針對 ARM 重新編譯，要么需要進行模擬以進行動態轉換。讓我們看看目前正在採取哪些措施來允許 x86 軟體在 ARM 上運行。

蘋果

當 Apple 透過 M1 晶片從 x86 完全切換到 ARM 時，他們也付出了大量努力來確保大多數應用程式在 ARM 上完美運作。

Rosetta 2在實現無縫過渡方面發揮了至關重要的作用。它是一個動態二進位轉換工具（即模擬器），可以將 x86 應用程式動態轉換為 ARM 架構。當然，這確實影響了性能。基準測試顯示平均下降 15%（複雜任務最多下降 40%）。

此外，蘋果重新編譯了所有軟體以在x86和 ARM 上運行，包括 Photos、Keynote、Final Cut Pro、Logic Pro 等。過渡套件、更新App Store 指南等。

所有這些使得用戶和開發人員可以無縫過渡到 ARM。

微軟

微軟沒有花時間推出Windows on ARM，為ARM筆記型電腦提供了可靠的作業系統。不幸的是，由於效能問題和有限的應用程式相容性，它的進展並不順利。即使使用 x64 仿真，它也無法提供可靠的性能。

值得慶幸的是， Prism的未來看起來更美好；微軟最新的模擬器。預計它將提供明顯更好的性能；與 Rosetta 2 一樣好。

微軟還轉換了許多應用程式以在 ARM 系統上運行，包括 Office 套件、Teams 和 Edge。

土坯

當蘋果發布矽晶片時，Adobe 很早就提供了大部分 Creative Suite 的 ARM 版本。目前，幾乎所有應用程式都有適用於 macOS 的 ARM 版本，包括 Photoshop、Lightroom、Illustrator、InDesign、After Effects 等。

最重要的是，它們不僅針對 ARM 進行了重新編譯，而且還進行了最佳化，以充分利用 Apple 晶片 Macbook。

典範

Ubuntu 背後的公司 Canonical 也大力推廣 ARM。它確保了Ubuntu在ARM架構上無縫運作。如果有人想要在 ARM 筆記型電腦上運行 Linux，Ubuntu 是一個可靠的選擇，因為它有強大的支援。

此外，Snap Packages 格式也不依賴特定的體系結構。這意味著開發人員可以輕鬆分發並更新他們的應用程序，而不必擔心單獨列出它們。

ARM能否真正主宰筆電市場？

科技巨頭越來越多地支援 ARM 筆記型電腦，但這並不意味著 x86 架構的終結。

ARM 的重點是提供強大的效能和能源效率，這對大多數普通用戶有吸引力。然而，依賴特定 x86 軟體的專業人士、遊戲社群和需要高效能運算的人可能還沒有發現 ARM 是合適的替代品。

Intel 和 AMD 的 x86 CPU 在原始功率方面仍然領先，特別是在相容性和軟體支援至關重要的企業環境中。在開發人員一致地為兩種架構編譯應用程式之前，ARM 必須獲得顯著的市場份額，特別是對於硬體差異很大的 Windows 筆記型電腦。

鑑於 ARM 在能源效率方面的優勢，它可能會在超便攜筆記型電腦等特定類別中佔據主導地位。然而，兩種架構預計會共存，服務於不同的用例。有一點是肯定的，ARM 準備好獲得足夠的市場份額，成為您購買下一台筆記型電腦時的關鍵考慮因素。

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