未来芯片王者之争：英特尔 vs ARM

高通、三星、联发科和 Nvidia，无论在哪一个移动平台上，这几家都是目前最主流的移动 SoC 芯片制造商，他们联合起来占据了大半壁智能手机和平板电脑芯片市场份额。不过，他们都有共同的特点，即所有 CPU 设计均是基于 ARM Cortex-A 系列处理器架构设计。英特尔，虽然是一家在 PC 和 Windows 市场独领风骚、占主导地位的大公司，但在移动领域正经历着非常艰难的时期，只取得了小范围半成功，渗透 Windows 平板电脑和 Android 智能手机另个领域。究竟 ARM 如何主宰移动 SoC 市场，英特尔有能力挑战 ARM 的王者地位吗？

英特尔需要一场移动领域的胜利

英特尔在移动领域落后了，这一点是可以肯定，而且业内几乎每一个市场分析师都同意此观点，尤其是芯片巨头在技术领域曾犯下的方向性错误。

Gartner 数据：2013年设备出货量

据 2013 年年底市场调研机构 Gartner 预计，整个2014年平板电脑出货量将增长 43％，手机被增长 5 ％，而 PC 和笔记本电脑销量则进一步下降 7 ％ 。从图中的数字来看，今年平板电脑将几乎赶上 PC 的出货量，而手机市场仍继续不断蚕食这两个市场。如此来看，英特尔真的需要在移动领域发力，而不是在仍占优势但持续下跌的市场中被套牢。

至于财政业绩方面，最近英特尔财报电话会议揭示了公司更准确、更不愿意看到情况。英特尔年营业收入和净利润双双下跌，分别下降16 ％ 和 13 ％ 。这表明，英特尔一直在加大力度投入，尤其在 PC 市场，以保持自己的竞争实力，不过很多人仍原因相信，持续下降的 PC 市场没有影响英特尔的收入。

当然，目前没有任何迹象表明英特尔数十亿美元的利润可能会在瞬间消失，但如果 PC 市场继续萎靡，很难保证英特尔没有麻烦。“Intel inside”移动芯片还有很长的路要走，英特尔需要时间证明自己可以与 ARM 竞争，不过目前离成功的目标还十分遥远。

为什么 ARM 如此成功？

2014 年 - 2009 年：ARM 崛起

可能 ARM 的成长模式与英特尔有所不同，这一家来自剑桥的公司，谁也没有想到竟然可以掀起智能手机的革命。早在 90 年代初该公司开始为苹果设计 CPU，然而这并没有改善 ARM 的经营状况，因此 ARM 不得不把重点转向针对智能手机领域的低功耗处理器，而英特尔则坚持高性能 PC 硬件。

ARM 的商业模式是其成功的重要因素之一。与英特尔不同的是，ARM 本身不生产任何东西，只是向别家公司销售自家的知识产权。一些富有远见的公司成就了 ARM 的成功，比如高通，研发了一系列最全面基于 ARM 设计的移动芯片。

仅依靠全球市场的自发秩序，ARM 及其合作伙伴的业务已经改变了硬件发展的本质，而不是单纯地猜测未来的需求。反之，英特尔或其他芯片厂商，根本没有预测到未来能够智能手机开发者带来他们真正需要的东西。

英特尔与 ARM 的收入对比（数据源：EW/iSuppli）

下一个战： 64位、功耗，以及“下一代”芯片的表现

话说回来，上面提到的一切都是过去，英特尔现在更加关注移动市场了，并且还面向市场推出了一系列基于 Atom 的低功耗移动处理器。只不过到目前为止，英特尔所做一切暂时还无法打破 ARM 统治地位。因此，英特尔确实为未来研发了不少全新的芯片继续参战。

2014 年当前一战，英特尔首先拿出了 Bay Trail 平台平板电脑处理器。该平台芯片基于 22 纳米工艺，支持 64 位计算，分为四核和双核两种。实际上，Bay Trail 平台芯片是英特尔第一代真正锐变的移动 SoC 处理器，直接采用了高端 Ivy Bridge 处理器相同架构的图形处理单元设计，并且拥有与 ARM Cortex A15 芯片相当的 CPU 性能，可以说 Bay Trail 平台标志了英特尔正式参与移动领域的顶级竞争。

总体而言，Bay Trail 芯片的性能相比上一代 Clover Trail 平台芯片显著提升，而且与高通 Snapdragon 800 处理器性能旗鼓相当。不久之前，英特尔 CEO 信心十足的表示，今年第二季度，搭载 Bay Trail 芯片的 Android 平板电脑将大量出货。

当然，仅依靠 22 纳米的 Bay Trail 芯片还不足以体现英特尔对移动领域的用心良苦，为了加强竞争，2014 年将是英特尔忙碌的一年。英特尔早已计划将于今年下半年，正式发布全球首批 14 纳米工艺的智能手机芯片以及全新的 Cherry Trail 平台芯片，基于 Airmont 架构，无论是性能还是功能都将进一步显著提升，并可能首次对 ARM 阵营造成强大的威胁，毕竟目前大多数 ARM 芯片仍然停留在 28nm 制造工艺。

Intel Atom 线路图：英特尔在制造工艺上继续一路高歌猛进，新一代 14 纳米芯片很可能是最不担心功耗差距的产品。

英特尔在 2013 年还提到了关于全新智能手机芯片 Merrifield 的发展计划。经过 22 纳米 Silvermont 架构的升级和进化，新的芯片性能是上一代 Clover Trail+ 的两倍，支持 LTE 网络，预计在 2 月底的 MWC 2014 世界移动通信大会上该芯片将正式登场，不过四核版 Merrifield 今年下半年才会正式出货。如果说 CloverTrail+ 只是令人失望的试水，Merrifield 是稳定的过渡，那么英特尔 2015 年中期的全新的 Broxton 将是正面挑战 ARM 的“最佳武器”。

据称，Cherry Trail 的继任者 Broxton 平台将是英特尔在移动领域的重大转变，基于新的 Goldmont 架构，英特尔将把智能手机和平板电脑的技术最终统一到单个 SoC 芯片，而且新底层架构更容易根据特定需求定制或加入其它组件。同时，底层架构重新改组统一后，Broxton 也将更有利于英特尔更快的更新换代，成本也比目前更低，与 ARM 的一大优势打成平手。除了高端芯片之外，英特尔针对入门级市场的 SoFIA Atom 处理器也在计划之中，2014 年下半年发布，唯一比较遗憾的是，SoFIA 芯片最初只集成基于 x86 架构 3G 通信核心，到 2015 年时才会加入 LTE 网络支持。

英特尔的线路看起来很美好，但其最大的敌人 ARM 没有放松，正在酝酿着最新采用 ARMv8 架构的 64 位移动处理器，基于该架构的首款处理器为 Cortex-A53。与英特尔性能至上理念不同的是，Cortex A53 性能表现一般，或与较过时的 Cortex A9 性能差不多，不会取代目前 ARM 最高端你的 Cortex A15。不过性能不强并不意味着 Cortex A53 无任何亮点，Cortex A53 功耗比 Cortex A9 更低，造就更多超长续航的智能手机。首款 ARM 64 位处理器 Snapdragon 410 很快将于今年下半年出货，届时再来定夺低端 64 位芯片的性能表现。

Cortex A53 的性能表现图

Cortex A53 是 64 位 ARMv8 架构成本和功耗最低的首枚芯片，另一枚 Cortex-A57 处理器则是 ARM 性能最好的新一代处理器，可提供相当于一台完整笔记本电脑的体验，甚至可以取代游戏机，或者与 Cortex-A53 处理器配对，通过 ARM big.LITTLE 配置实现最佳性能和功耗，在性能和续航之间平衡。也许，三星即将发布的 64 位芯片正式第一款基于 Cortex-A57 的处理器。

除 ARM 自家架构的开发之外，其业务合作伙伴目前都已在准备自家的全新移动芯片。高通的 Snapdragon 805 芯片继续保持最强的 ARM 芯片，并集成了比英特尔芯片图形处理单元更强的 Adreno 420 GPU。同时 Nvidia 发布了一款全新据称可提供“游戏主机”图形性能的 Tegra K1 处理器。另一方面，在低端领域 MTK 超低性能 AMR 芯片正在不断壮大，而英特尔目前还没有任何可以与之同级的处理器相互竞争。

高通 Snapdragon 805 与 800 规格对比

可以预见，在未来几年 ARM 在移动领域仍将继续保持领先，尤其当集成最强 CPU/GPU 和 LTE modem 的 64 位高通处理器全线铺货之后，ARM 又将进一步巩固地位。而英特尔处理器在平板电脑领域的前途变得愈发光明，全球第一款最小、最先进制造工艺的 64 位处理器必将来自英特尔，而且为了挑战 ARM 顶级智能手机，英特尔不太可能过早关注低端智能手机市场，至少在 2015 年真正集成 LTE 的 Intel CPU 登场之前不会。

ARM 制造商和英特尔的路线图关键比较

未来科技与物联网

或许，英特尔在其他领域做得比 ARM 更好？在 PC 市场英特尔的霸主地位早已不可动摇，在移动领域英特尔开始由落后变成稳步追赶，那么到底有没有与 ARM 处于同一起跑线的新领域呢？纵观这两年，穿戴式技术和物联网（Internet-of-Things）开始萌发，一场基于互联网，能够让家庭、高科技或全新生活方式互联互通的革命正等待开启。在该新兴领域，超低功耗处理器和丰富的连接性将成为竞争的关键点，恰好英特尔和 ARM 都已经开始了研发工作，以确保未来能够夺得老大地位。两大芯片巨头或许认为还没有非常有实力的公司进入视野，但一家名为 MIPS 的公司在该领域已有不俗的作为。

在物联网舞台上，ARM 和英特尔都有一个非常良好的开端。首先 ARM 的 32 位 Cortex M 系列芯片技术已经授权给几个厂商，该系列芯片内置诸多先进的技术，具有较高的性能和较低的动态功耗，支持各种触摸屏传感器和广泛地白色家电产品。其中 ARM 最得意之作以及目前自家最小的处理器是 Cortex-M0，该处理器可以在低于 2V 的电压并以低于 0.1W 的功率下运行，功耗超低。

Cortex-M4 处理器则是该系列的顶级高性能产品，具有更丰富的功能和集成度，可广泛运用到嵌入式领域。很显然，Cortex M 系列处理器不会出现在智能手机上，但它可能会集成到未来智能手机的配件或者超低功耗无线设备内部。ARM 阵营中的最强王者高通，对物联网表现出极大的兴趣，甚至早早就发布了第一款基于 Cortex M3 处理器的 Toq 智能手表。

另一方面，英特尔在 2013 年第四季度正式发布了夸克（Quark）处理器，其中 Quark X1000 SoC 芯片是一枚 32 位的单核处理器，CPU 主频为 400MHz，TDP 热设计功耗仅 2.2 瓦，预计将运用到智能手表上。如果更具体的审视物联网，不难发现英特尔还展示了一个仅 SD 卡大小的完整系统平台 Edison，该平台搭载双核夸克处理器，基于 22 纳米技术打造，支持 Wi-Fi 和蓝牙，支持多个操作系统，性能直逼“奔腾级 PC”。不过英特尔表示，他们还需要造出更小更便宜的东西。

物联网时代还未真正到来，谁强谁弱暂时无法定夺，但可以预计接下来 ARM 和英特尔处理器在该领域的竞争会越来越精彩，尤其在体积和功耗的表现上。两家公司都准备了一系列针对可穿戴式设备的处理器，但为了更好的应对物联网，没有一家愿意在功耗和成本方面妥协。

越小越好的微处理器

尽管针对移动市场和物联网领域新处理器越来越多，越来越小，但或许很多人还清晰地记得英特尔 8051 系列微处理器。该芯片早在 1980 年研发成功，主打超低功耗物联网设备，并且在单一的封装中提供多种功能，包括CPU、RAM、ROM、输入输出、中断和时钟等，而且由于廉价曾一度成为学校的最佳参考教材。不幸的是，英特尔很早便停止了生产和相关研发，现在回想这对于英特尔或许是一次重大失误。

虽然在智能手机界 8051 微处理器毫无人气，但是旧的 8051 设计第三方版本依然存活至今，而广泛流行于多种产品，包括 U 盘、洗衣机、数字信号处理芯片以及复杂的无线通信系统等等。8051 和类似的微处理器均拥有惊人超低功耗，甚至比最低功耗的英特尔和 ARM 芯片更低，但已足以满足小物联网设备的任务需求。

8051 衍生的第三方版本现在已经建立了庞大的开发和生产基地，且广泛运用于各个领域。换句话说，任何厂商都可以随时再开发和挖掘潜力，而且 8051 发展至今的最大优势就是其超低廉的价格，没有授权费，没有研发成本，芯片制造完成即可。因此，未来也许 ARM 和英特尔还不得不关注其他超低成本的竞争者，而不是对方。

总结

在短期或中期内，ARM 仍毫无压力地保持其主导地位。即使 2015 年某个时间，英特尔在性能、功耗和功能方面完成赶超，ARM 多年来成功开发的广泛的业务合作伙伴，以及数不尽的产品组合，依然令英特尔难以超越，届时英特尔可能会主动拉拢设备制造商。

不过，英特尔不会死守一条路，而且可能正在追寻下一次重大创新，努力创造属于自己成功的故事。物联网和可穿戴式很可能再一次对市场洗牌，谁也说不准下一个十年，究竟是 ARM、英特尔还是另一家公司引领。