ARM向左，x86向右

ARM的四个战场

上文的分析一部分给了ARM目前的发展状态，另外一部分则分析了用户的应用情况。那么ARM在未来的发展中，将会给PC市场甚至主机市场带来怎样的变化呢？让我们继续来分析一些未来可能遇到的情况。

1 个人电脑市场分化，ARM成为主流，x86丢失份额。

上文的分析已经清晰地表示出了， ARM已经可以胜任基础PC应用，这还是基于目前的ARM处理器性能。在2013年，ARM新一代的核心Cortex A15架构即将面世，新的架构性能更为出色，配置双核或者四核，搭配Windows RT或者新一代的Android、iOS操作系统，替代PC上的基础应用甚至一些稍微复杂的工作应该不算太困难。

新一代的移动设备分辨率都达到了高清级别，图中Google的Nexus 10平板，分辨率就达到了2560×1600。

当然，完全基于ARM的个人电脑是否出现，主要问题可能并不在硬件。因为在硬件上比如显示屏(ARM已经有多款分辨率超过1080p，达到2560×1600级别的产品出现)、CPU(Cortex A15四核性能应该相当出色)、内存(双通道32bit DDR3L内存也将成为主流)、存储空间(ARM支持SATA机械硬盘也基本没有技术瓶颈)、GPU(目前的移动GPU的发展速度已经相当惊人，下一代移动GPU已经开始支持抗锯齿技术)等组成PC的重要部件已经没有技术的瓶颈，问题依旧出现在软件上。

实话说，无论是Android还是iOS的使用依旧给人这样一种感觉：“这是平板电脑”或者“这是手机”，完全不同于以Windows为核心的PC。Windows的界面设计以及复杂的存储系统，在使用习惯上让很多用户难以抛弃。因此，ARM还需要在软件上进一步努力，Windows RT或许是个很好的契机，它基本保留了大部分用户的使用习惯，不存在太多的应用障碍。只是目前Windows RT所支持的程序还太少，暂时难以和iOS以及Android相媲美。

Windows RT提供给用户接近PC的使用感受，但问题是现在Windows RT上软件数量还太少了。

乐观的估计来看，在未来一段时间内，ARM将会在中低端市场上和x86展开竞争。或许有一天，购买电脑的用户会在轻薄的ARM机器和比较传统的x86机器中二选一。

但是这并不意味着x86本身会大幅度衰退。预测一件事物的发展，好不要基于现在的、静止的眼光来看问题。假如未来的ARM处理器可以在性能上匹敌目前的Core i3，在功耗比和性能上表现得更好，是不是意味着Core i3就会消失？更有可能的一种结果是，英特尔在发现可能出现这样的情况后，会将四核心的Core i5降级为Core i3，而给Core i5加入超线程技术(就像现在的Core i7)，给未来的Core i7增加核心、二级缓存并提高频率，技术上的操作很容易维持性能等级差距。况且目前ARM和x86的性能差距鸿沟依旧存在，受到威胁的只是低端入门级x86市场而已。

因此，x86会丢失份额，在入门级市场上，x86受到的影响会很大。如果将市场比喻为上中下三层金字塔，那么ARM可能和x86在后一层区域抢夺市场，而中间和顶端依旧是x86处理器的领地。

2 ARM架构难以在民用市场挑战高性能x86处理器。

从目前的ARM架构发展图上来看，ARM本身基本上只立足于移动计算和低功耗市场。低功耗限制了ARM架构性能的发挥，特别是主频的提升。另外，目前的ARM处理器多只做到三发射的乱序执行，流水线级数也比较少，浮点单元和多媒体指令集也不够强大，重要的是只支持32bit。

观点认为，ARM将仅具备在低端市场与x86处理器争抢市场份额的可能，中端及高端市场仍是x86处理器的天下。

架构上的缺陷让ARM在性能上难以挑战高性能x86处理器。不过也有厂商只购买了ARM的指令集授权，自行开发性能更为强大的ARM CPU。NVIDIA的丹佛计划就是其中之一。那么，这些厂商是否打算会推出强大的ARM CPU来正面挑战x86在PC市场上的强势地位呢？

答案是：很难。x86的兼容性和历史积累是很难被轻易抛弃的，ARM目前还缺少强大的软件环境来配合可能出现的高性能产品。简单举例，即使ARM处理器能够在性能上和x86相提并论，让用户使用ARM版本的CAD或者Maya，用户如何去寻找与之匹配的ARM插件？Photoshop用户可能丢失大部分的笔刷和镜头数据，基本就没法工作了。且不说整个指令集的更换，这种兼容性问题甚至会发生x86平台中不同版本的应用程序中。在诸如游戏开发、3D模型制造等专业性非常强的行业中，大家都使用同样的操作系统、大家都使用完全一样的硬件配置，仅仅由于软件的版本差异，就有可能让A用户的程序在B用户电脑上无法正确运行。因此如果你看到一个程序员或者3D处理人员的电脑中安装了各种版本的某软件，他并非懒，而是采用了具有效率的做法而已。

民用高性能x86处理器性能远远超过目前强大的ARM处理器。在相当长的一段时间内，ARM处理器也难以达到如左图英特尔Core i7 3960x的水准。

x86本身平台都有一大堆软件兼容性问题，那么从x86到ARM，在这种令人望而却步的“巨大问题”面前，ARM会有多少优势？因此，聪明的厂商会考虑应用高性能ARM，但他们会首先从封闭的、新的产业圈切入，或者在一些利润丰厚的领域自己创造新的生态圈，否则就一定要等到ARM的软件足够强大、ARM的产业链足够成熟，才能全面铺开ARM的高性能产品。当然，对普通用户来说，厂商可能会考虑推出这些软件对功能删减版本，满足用户的基础需求（比如用Photoshop简单处理照片，修补缺陷，处理皮肤等）即可，这方面ARM还是相当有发展空间的。一旦涉及到生产力，行业用户对兼容性的要求给x86带来了很强的市场惯性，ARM基本上没有太多希望。因此ARM进入主流高端PC市场，不但很难获得足够的利润，更难以得到消费者的认可。

3 游戏主机平台ARM化

这一点可能性相当高，一个比较鲜明的例子就是索尼的PlayStation Portable（简称PSP）。PSP使用了RISC系统的MIPS指令集处理器，GPU部分则使用了索尼自己设计的拥有3D曲面计算和多边形引擎功能、支持纹理压缩的产品。PSP本身使用的MIPS架构目前产品较少，只有龙芯等面向非民用的产品在使用。在被认为是PSP的接班人的PS Vita上，索尼放弃了MIPS，采用了基于ARM Cortex A9的四核心处理器，GPU部分则配置了和iPad的GPU同源但更为强大的PowerVR SGx543MP4+，理论性能基本上和桌面的GeForce 8600GT相当。

PS Vita采用ARM架构处理器，可谓游戏机厂商对ARM的一次试水。

PS Vita的做法好处很明显，它可以在硬件上兼容目前基于Android或者iOS的游戏大作。软件上只要索尼愿意，也基本没什么问题。游戏机的生命在于内容，只要有好游戏，硬件可以白送给消费者，利润都能够在游戏中赚回来。索尼给出了一个很好的学习榜样，不管它是否成功，游戏机ARM化的前途还是相当光明。目前的市场也是这样，无论是iPad还是Android Pad，游戏内容越来越丰富，题材越来越广泛，早已经不再局限于休闲小游戏。类似《使命召唤》、《战地》系列等，都可以在平板或者手机上找到简化版本。从画质来看，一些大型的3D游戏画质已经可以和PS2主机游戏画质媲美。虽然还比不上目前PC上的划时代大作，但至少在快速的进步中。

这就给主机厂商一个提示，ARM的发展越来越快，GPU性能越来越强大，当前新的移动GPU已经加入了对DirectX 11部分规格的支持，技术上已经没有太多的障碍。如果实在担心ARM的GPU性能满足不了游戏开发需求，主机厂商也完全可以考虑在ARM中使用独立的GPU来加强图形性能。总之，随着ARM的发展，主机ARM化也将成为一个可以触及的未来。

业内的竞争从抢夺办公桌开始，到目前的抢夺客厅、抢夺卧室，千方百计地要将电子设备放在人们触手可及的地方。目前的ARM设备已经可以连接电视机输出画面，玩游戏可以当作一台游戏机，看电影可以当作高清播放器，那么还有什么理由不重视它呢？ARM化的游戏机，有大量的游戏厂商开发资源，厂商也可以定制独家游戏，甚至连Steam都开始重视iOS和Android市场，准备开始贩卖相关平台的游戏，而早先进入的苹果已经靠游戏赚得盆满钵盈。主机ARM化，利用ARM的强大软件生态系统占据你的客厅、卧室，已经不是什么梦话了。

4 ARM进驻超级计算机

前文曾经说过，ARM的高性能处理器的确存在，但是并不面向民用，它的目标是超级计算机。目前的超级计算机除了英特尔x86架构外就是IBM Power所代表的高性能RISC架构，ARM看起来似乎没有什么希望。不过，超级计算机的一个软肋就是性能功耗比，现代超级计算机功耗越来越高，比如日本的“京”，基本上由CPU组建完成，在达到每秒1000万亿次浮点计算水平时，耗电量为9.98兆瓦，每年电费是988万美元。如此高昂的电费让超级计算机的耗电成为业内关注的一个重点问题。

为了解决超级计算机的功耗问题，使用异构计算是一个解决方法，另外则是改用性能功耗比更高的CPU。ARM则是其中为重要的备选对象。NVIDIA正在进行的丹佛计划中可能包含针对超级计算机的ARM处理器的研发。目前的消息表明，使用ARM处理器搭配能执行通用计算的GPU，可以在更低的功耗下达到相当高的性能。目前支持这项计划的有美国国防部和欧洲的Mont-Blanc project(勃朗峰计划)，前者在ARM和GPU联合应用方面应该有不少的技术开拓，而后者是基于ARM平台打造超级计算机的具体方案。

ARM向左，x86向右

ARM在未来对x86的威胁是比较明显的。从低端市场开始，ARM已经在逐渐地侵蚀上网本等类似设备的市场份额，随着ARM性能的不断提升，需要ARM的市场还有很多，比如小型服务器市场，面向特殊用户的多媒体设备、大型服务器甚至超级计算机，都是ARM即将或者已经开始“攻城掠地”的对象。ARM目前表现出极高的性能功耗比和整个平台极为优秀的适用性是其获得用户青睐、取得成功的重要因素，在未来很长一段时间中，这个优势都会帮助ARM拓展市场并更为强大。

支持HDMI接口输出的平板电脑越来越多，再加上平板小巧的体积和多样化的应用软件，已逐渐成为客厅或者卧室的娱乐中心。

但事情也并非绝对乐观。目前的工艺已经快要触碰到晶体管制造的下一个物理极限了。业内认为，英特尔在14nm节点上将会有比较重要的改进。英特尔有强大的工艺做后盾，可以依靠工艺来挑战ARM步步紧逼的威胁。而且，随着ARM的发展，晶体管数量越来越多，性能越来越强，不可避免地要碰到功耗问题。没有统一的制造技术和完整制造工厂支持的ARM，将如何解决工艺问题，如何在不远的将来和x86展开竞争，这一切都还是未知数。

丹佛计划，NVIDIA的高性能ARM处理器，采用ARMv8架构，目前尚未公开具体细节。

总的来看，对于业内发展和行业展望类问题的研究，的确还是比较困难的，预测准确性一直不太令人满意。原因不外乎信息掌握不全面以及发展本身难以有规律可循，说不定今天在商场上喷的你死我活的两家公司，在背后密谈并购合约，转眼就会变成一家人。在ARM和x86现在看起来即将开战的前夜，谁也不知道下一秒钟是否有更为劲爆的新闻和技术突破出现。本文的目的是基于现有的信息，给用户带来行业内的分析，以及未来可能产生的情况进行预测。当然，如果你有更为新颖的想法和内幕消息，也欢迎发邮件到mayc@cniti.cn和我们一起讨论，本刊也将对ARM与x86这场龙虎斗进行持续关注。