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AI與多處理器設計,能拯救Windows on ARM嗎

小編:餓狼 更新時間:2022-08-25 08:03

此前在2016年的WinHEC大會上,當著現場一眾開發者的面,微軟方面端出了一臺筆記本電腦。隨即他們啟動這臺設備,展示了其所運行的預覽版Windows 10系統,然后打開一個Photoshop開始進行簡單的圖像處理。此時,臺下也爆發出激烈的掌聲與歡呼。

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可能有的朋友會感到奇怪,但事實上這確實是個值得紀念的歷史時刻。因為這款看似“其貌不揚”的筆記本電腦,正是世界上第一款公開亮相的Windows on ARM(以下簡稱為WoA)設備。其基于手機上的驍龍820移動平臺打造,但同時又運行著“完整的”Windows系統,實現了對x86程序的兼容。

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作為用過好幾款WoA設備(Surface Pro X初代、GalaxyBook S W767)的真實用戶,在我們三易生活看來,這類產品其實很有一些突出的亮點。比如它們的功耗極低,可以做到完全無風扇無噪音的硬件設計,同時續航輕輕松松就能有二十幾個小時,并且因為集成了高通的基帶硬件,所以只需插入SIM卡就能隨時聯網,作為出差辦公的輕量化平臺體驗也相當不錯。

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基于驍龍8CX的聯想YOGA 5G筆記本

但必須要承認的是,WoA設備從推向市場到至今其實已經過去了四年多的時間(第一批基于驍龍835的筆記本電腦于2018年年初上市),然而它們不僅沒能撼動x86處理器在Windows生態中的地位,甚至自身作為ARM PC“先行者”的風頭,如今也早已被蘋果的M1 Mac家族完全蓋過。

那么是哪些原因,導致WoA設備“起了個大早、卻趕了個晚集”呢?結合網絡上用戶的吐槽以及我們自己的使用體驗來說,主要有以下這么幾點原因。

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從最早量產的驍龍835到后來的驍龍850、驍龍8CX、驍龍8CX Gen2,早期的幾代WoA硬件平臺有些過于注重“節能”了。雖然它們的功耗是真的可以做到15W以內,比同期號稱TDP 15W、實際運行時往往能達到28W甚至更高的x86筆記本電腦處理器“冷靜”得多。

但站在用戶的角度來說,如此低的功耗就真的符合“主流消費者”需求嗎?別的不說,看看目前市場上熱銷的x86筆記本電腦多半都是整機功耗90W上下的“標壓+獨顯”配置,再看看隔壁蘋果的M1 Max MacBook Pro那直沖100W的芯片功耗就會發現,WoA平臺似乎在功耗限制上有些太過極端。

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在Windows10時代,ARM筆記本無法兼容x64程序造成了不少消費者的困擾

當微軟在2016年最早展示WoA平臺時,給外界的第一印象是“ARM處理器終于可以不受限地運行x86程序了”。但實際上當真正的產品上市時消費者才發現,ARM處理器在Windows 10系統上僅能兼容部分32位程序,可許多生產力軟件本身就只有純64位版本,因此也導致其壓根無法在ARM架構的Windows電腦上運行。

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Windows 10“轉譯”x86代碼之后的ARM處理器性能

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Windows 10系統下的原生ARM處理器性能

很顯然,這就大大地打擊了最早一批“吃螃蟹”的用戶對于WoA設備的信心,再加上大量的跑分軟件壓根就沒法好好兼容ARM處理器,更是導致“WoA設備跑分奇低”的現象普遍出現,使得更多不明真相的潛在用戶對其望而卻步。雖然后來微軟方面在Windows 11里解決了ARM處理器對64位軟件的兼容性問題,讓WoA設備的實用性與性能都得到了大幅提升,但此時消費者的注意力已經被蘋果吸引走,所以微軟的努力也沒能得到應有的回報。

面對這樣的局面,微軟放棄了嗎?顯然并沒有。縱觀最近WoA的相關資訊不難發現,微軟方面依然在努力挖掘ARM處理器的潛力,而且確實還拿出了一些比過去更有新意的東西。

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比如說在今年4月初,微軟通過官方博文透露了即將在下半年發布的Windows 11 22H2更新部分內容。其中就有提到,新版系統將搭載人工智能增強功能,這些功能將可以提高筆記本電腦麥克風的清晰度、實現視頻通話時攝像頭對眼神和面部的自動跟蹤(類似蘋果設備的人像居中)、可自動對視頻通話背景進行虛化等等。

值得一提的是,上述的這些“人工智能增強功能”將僅支持帶有獨立神經處理單元(NPU)的PC處理器,但目前所有的Windows PC處理器中,有且僅有高通驍龍家族是內置NPU的。因此這些Windows 11的新功能,實際上也就相當于是為WoA設備開了個“小灶”。

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不僅如此,就在日前舉行的Build開發者活動上,微軟方面還發布了一款名為“Project Volterra”的WoA開發設備。

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簡單來說,它其實是一款基于高通驍龍計算平臺(型號不明的驍龍8cx,可能是最新的Gen3或其定制衍生版本)的mini PC。但這款開發設備誕生的目的,似乎又不僅僅只是“讓開發者提前熟悉新款WoA軟硬件”這么簡單。

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在此次活動中,微軟提出了名為“Hybrid Loop(混合循環)”的未來Windows構想。根據這個理念,以后的Windows操作系統首先將能夠更有效地同時使用CPU、GPU、NPU,甚至是FPGA定制芯片進行異構AI加速計算,甚至當本地算力不夠強時,還將能夠通過訪問云端的服務器,借助“云算力”來加快本地AI程序的運行速度。

這意味著什么?很顯然,對于本身就只有CPU與GPU兩大運算模塊的傳統x86移動芯片來說,“Hybrid Loop”未必能帶來很明顯的性能改進。但是對于內置計算模塊更多、且往往具備持續聯網能力的Windows on ARM設備而言,“Hybrid Loop”很可能就會帶來大幅的體驗提升。

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如果仔細研讀“Project Volterra”的宣傳文案和官方宣傳圖就會注意到,微軟一直在宣稱其采用了“可堆疊(Stackable)”的設計。從表面上來看,這似乎是指開發機的機箱造型輕薄、功耗很低,因此可以疊加擺放使用、節約寶貴的桌面空間。但問題在于,在官方公布的“可堆疊”宣傳圖中可以看到兩臺主機,但卻只有一個顯示器、一套鍵鼠。

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這又意味著什么呢?我們不得不大膽猜測,“Project Volterra”的“堆疊”很可能意味著能夠實現多臺設備的并行計算組合。也就是像超級計算機那樣,可以將多臺設備作為節點互聯起來,用一套系統進行集中控制、并發揮出數倍的算力。

當然,對于“開發設備”來說,無論是通過雷電接口還是網線,實現這種簡單粗暴的“節點互聯”在技術上都并不難。真正讓我們感興趣的是,如果微軟真的是如此打算,那么這實際上也就意味著他們很可能已經計劃著推出內置多顆驍龍ARM芯片,以“多路并行”方式運作的WoA高性能PC產品。

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更進一步地來說,考慮到高通此前收購的Nuvia公司原本就是以設計“服務器CPU”起家,所以我們甚至不能排除,未來高通很有可能會直接采用Chiplet方案,將基于智能手機SoC架構的多顆“計算模組”通過片上互聯的方式,組合成供Windows PC使用、高功率高性能的“片上多路計算芯片”。

比如手機上的SoC是1大核3中核4小核、一顆芯片,而PC上就有可能會是4大核4中核,然后再通過片上互聯乘以2或是乘以4,從而變成16核甚至32核的“芯片組”。

如此一來,對于芯片設計者來說,他們沒有必要專為PC去搞復雜的“超超大核”架構,能節約大量的成本。而對于微軟和市場來說,這種片上多路設計的ARM PC處理器還將有望彌補與x86 CPU之間的性能差距,從而滿足消費者對WoA設備的期望。

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