苹果 M1 之后,英特尔再也不能随意「挤牙膏」了

AMD YES! Apple M1 YES!

最近 AMD 和苹果可谓是大受欢迎,AMD 推出的 Ryzen 系列芯片大卖,根据数据调研机构 PassMark 的最新数据,在 2020 年 Q4 季度 AMD 与英特尔处理器市场占有率对比中,AMD 占据了总份额的 37.8%,是近 14 年来首次达到这一高度。

而苹果最近推出的 M1 芯片, Geekbench 多核跑分超过了 16 寸 MacBook Pro 所搭载 i9-9980HK 处理器。

相比之下,英特尔在大众舆论中的形象多少有些尴尬,过去几年来因为多代 CPU 之间性能提升幅度较小,还比 AMD 的 CPU 贵,被用户调侃为「牙膏厂」。曾经的 PC 领域霸主英特尔,怎么就「落后」了呢?

一步慢,步步慢

和 Apple M1 芯片、AMD 最新的 Ryzen 芯片系列相比,英特尔被调侃最多的就是 CPU 工艺制程落后。苹果 M1 芯片已经用上了 5nm 制程,AMD 的桌面级的处理器 Ryzen 系列也用上了 7nm 制程。

反观英特尔,尽管用于笔记本产品的低功耗版 11 代英特尔酷睿处理器工艺制程已经达到了 10nm,但目前高性能的桌面级处理器还是卡在 14nm,10nm 的桌面级处理器要在 2021 年才能推出,也难怪被调侃「挤牙膏」。

这和英特尔所实行的 tick-tock 策略有关,英特尔从 2007 年开始执行该策略,一年一次 tick 和 tock,分别是减小能耗、减小发热量和更新处理器架构、提升性能的过程。

也就是说,英特尔研发生产的处理器需要两年才能有一次大的性能提升,原本这种模式大部分消费者还能接受,毕竟大部分人电脑也不会一年一换,但在 14nm 过渡到 10nm 的过程中,该模式失效了。

英特尔在研发 10nm 制程阶段,过于追求高晶体管密度,据外媒 zdnet 报道,英特尔 10nm 产品的晶体管密度甚至和台积电 7nm 产品相近。如此高的晶体管密度并不容易实现,这也导致了英特尔在真正量产时良率并不高,不得已之下只有持续优化 14nm,Tick-tock 模式也因此失效了,2 年更新一次制程变成了 3 年乃至更长。

而我们现在看到的英特尔 10nm 的低功耗版处理器之所以没有和 AMD 7nm 低功耗版处理器拉开太大差距,很大一个原因就是英特尔处理器的晶体管密度足够高,单核性能足够强。

生产良率问题之外,英特尔所坚持的 IDM 模式也对它跨入 10nm 制程有一定影响,在半导体领域英特尔是少有的自己设计、自己生产、自己销售的公司。

而 AMD 和苹果大多都是自己负责芯片设计,将制造生产的环节交由台积电代工,在新一代 EUV 技术逐渐成熟的情况下,台积电能以相对不错的良率生产 7nm 制程芯片。

且由于它能接受苹果、AMD 在内多个厂商的订单,规模效应下单片成本就显著降低了。

英特尔实行自产自销的策略下,虽然设计和生产协同配合能保证更高的性能,但 10nm 的工艺难产,拖慢了它的进度。新制程出不来,处理器、服务器芯片等产品还是得卖,这些都得有研发人员支持。

处理器是一个技术门槛极高的领域,研发人员的补充和发展并不是那么容易,而且建厂、研发的成本极高。

研发成本高、研发资源分散,这也就难怪英特尔难以在短时间内赶上苹果、AMD、台积电三家一样的工艺制程进度了。

这期间台积电也是个不容忽视的角色,AMD 设计的 CPU 芯片能快速进入 7nm 制程领域,离不开台积电的帮助。甚至于英特尔 CEO 罗伯特・斯旺都在财报会议上表示,他们也在对第三方代工和自主生产进行评估。

比起制程的落后,英特尔更应该警惕的是 ARM 的崛起

英特尔和 AMD 之争已经在 PC 行业演变了数十年了,双方各有占据优势的时间段,这次也是 AMD 在弱势之后的奋起直追,它们争斗对于整个 PC 行业产生的影响几乎是可以预见的,就算是 AMD 抢占了 37.8% 的处理器市场份额,但离英特尔的 62.2% 还有不少的距离。

以苹果 M1 为代表的的 ARM 芯片进入个人电脑领域,意义则完全不一样了。

一直以来,ARM 架构芯片大多都应用在手机移动端、物联网端,A14、骁龙 865 芯片用的都是 ARM 架构,也因此很长一段时间内 ARM 处理器在大众心中的标签都是性能中等、续航好。

但现在不一样了,苹果在新 MacBook Pro 系列上加入的 M1 芯片性能已经足够强了,在 Mac 上的表现甚至超过了英特尔 11 代酷睿 i7 处理器低能耗版,和英特尔的高性能桌面级处理器 i7-10850H 接近。
M1 版的 MacBook Pro 推出后,经过一些博主的测试,在使用苹果自家的 FCP 软件剪辑输出,时间上比英特尔版本的快上不少,就算是有苹果自家软件优化好的原因,如此高幅度的提升也能证明 ARM 性能足够强了。

当然,ARM 在跑分和视频场景的领先,并不意味着 M1 芯片能在所有应用场景领先英特尔的处理器产品。
目前,M1 芯片还只是应用在入门级的 Mac 系列上,和英特尔的高性能处理器相比,仍然有一定的差距。只是之前许多使用英特尔 X86 架构处理器才能做的事情,现在采用 ARM 架构的 M1 处理器也能做了,甚至部分还做的更好。ARM 软件生态也在补足当中,Adobe 也在苹果发布新 MacBook Pro 后不久开始 ARM 版本的软件 beta 测试。微软旗下的 Office 同样是第一批软件变更的支持者,甚至于暴雪都宣布《魔兽世界》 9.0 版本会增加对苹果 M1 芯片的支持,随着时间的推进,ARM 生态可预见性的会一步步完善。