AI与多处理器设计,能拯救Windows on ARM吗
此前在2016年的WinHEC大會(huì)上,當(dāng)著現(xiàn)場(chǎng)一眾開(kāi)發(fā)者的面,微軟方面端出了一臺(tái)筆記本電腦。隨即他們啟動(dòng)這臺(tái)設(shè)備,展示了其所運(yùn)行的預(yù)覽版Windows 10系統(tǒng),然后打開(kāi)一個(gè)Photoshop開(kāi)始進(jìn)行簡(jiǎn)單的圖像處理。此時(shí),臺(tái)下也爆發(fā)出激烈的掌聲與歡呼。
可能有的朋友會(huì)感到奇怪,但事實(shí)上這確實(shí)是個(gè)值得紀(jì)念的歷史時(shí)刻。因?yàn)檫@款看似“其貌不揚(yáng)”的筆記本電腦,正是世界上第一款公開(kāi)亮相的Windows on ARM(以下簡(jiǎn)稱為WoA)設(shè)備。其基于手機(jī)上的驍龍820移動(dòng)平臺(tái)打造,但同時(shí)又運(yùn)行著“完整的”Windows系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)x86程序的兼容。
作為用過(guò)好幾款WoA設(shè)備(Surface Pro X初代、GalaxyBook S W767)的真實(shí)用戶,在我們?nèi)咨羁磥?lái),這類產(chǎn)品其實(shí)很有一些突出的亮點(diǎn)。比如它們的功耗極低,可以做到完全無(wú)風(fēng)扇無(wú)噪音的硬件設(shè)計(jì),同時(shí)續(xù)航輕輕松松就能有二十幾個(gè)小時(shí),并且因?yàn)榧闪烁咄ǖ幕鶐в布灾恍璨迦隨IM卡就能隨時(shí)聯(lián)網(wǎng),作為出差辦公的輕量化平臺(tái)體驗(yàn)也相當(dāng)不錯(cuò)。
基于驍龍8CX的聯(lián)想YOGA 5G筆記本
但必須要承認(rèn)的是,WoA設(shè)備從推向市場(chǎng)到至今其實(shí)已經(jīng)過(guò)去了四年多的時(shí)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(méi)能撼動(dòng)x86處理器在Windows生態(tài)中的地位,甚至自身作為ARM PC“先行者”的風(fēng)頭,如今也早已被蘋(píng)果的M1 Mac家族完全蓋過(guò)。
那么是哪些原因,導(dǎo)致WoA設(shè)備“起了個(gè)大早、卻趕了個(gè)晚集”呢?結(jié)合網(wǎng)絡(luò)上用戶的吐槽以及我們自己的使用體驗(yàn)來(lái)說(shuō),主要有以下這么幾點(diǎn)原因。
首先,從最早量產(chǎn)的驍龍835到后來(lái)的驍龍850、驍龍8CX、驍龍8CX Gen2,早期的幾代WoA硬件平臺(tái)有些過(guò)于注重“節(jié)能”了。雖然它們的功耗是真的可以做到15W以內(nèi),比同期號(hào)稱TDP 15W、實(shí)際運(yùn)行時(shí)往往能達(dá)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(lái)說(shuō),如此低的功耗就真的符合“主流消費(fèi)者”需求嗎?別的不說(shuō),看看目前市場(chǎng)上熱銷的x86筆記本電腦多半都是整機(jī)功耗90W上下的“標(biāo)壓+獨(dú)顯”配置,再看看隔壁蘋(píng)果的M1 Max MacBook Pro那直沖100W的芯片功耗就會(huì)發(fā)現(xiàn),WoA平臺(tái)似乎在功耗限制上有些太過(guò)極端。
在Windows10時(shí)代,ARM筆記本無(wú)法兼容x64程序造成了不少消費(fèi)者的困擾
其次,當(dāng)微軟在2016年最早展示W(wǎng)oA平臺(tái)時(shí),給外界的第一印象是“ARM處理器終于可以不受限地運(yùn)行x86程序了”。但實(shí)際上當(dāng)真正的產(chǎn)品上市時(shí)消費(fèi)者才發(fā)現(xiàn),ARM處理器在Windows 10系統(tǒng)上僅能兼容部分32位程序,可許多生產(chǎn)力軟件本身就只有純64位版本,因此也導(dǎo)致其壓根無(wú)法在ARM架構(gòu)的Windows電腦上運(yùn)行。
Windows 10“轉(zhuǎn)譯”x86代碼之后的ARM處理器性能
Windows 10系統(tǒng)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(duì)于WoA設(shè)備的信心,再加上大量的跑分軟件壓根就沒(méi)法好好兼容ARM處理器,更是導(dǎo)致“WoA設(shè)備跑分奇低”的現(xiàn)象普遍出現(xiàn),使得更多不明真相的潛在用戶對(duì)其望而卻步。雖然后來(lái)微軟方面在Windows 11里解決了ARM處理器對(duì)64位軟件的兼容性問(wèn)題,讓W(xué)oA設(shè)備的實(shí)用性與性能都得到了大幅提升,但此時(shí)消費(fèi)者的注意力已經(jīng)被蘋(píng)果吸引走,所以微軟的努力也沒(méi)能得到應(yīng)有的回報(bào)。
面對(duì)這樣的局面,微軟放棄了嗎?顯然并沒(méi)有。縱觀最近WoA的相關(guān)資訊不難發(fā)現(xiàn),微軟方面依然在努力挖掘ARM處理器的潛力,而且確實(shí)還拿出了一些比過(guò)去更有新意的東西。
比如說(shuō)在今年4月初,微軟通過(guò)官方博文透露了即將在下半年發(fā)布的Windows 11 22H2更新部分內(nèi)容。其中就有提到,新版系統(tǒng)將搭載人工智能增強(qiáng)功能,這些功能將可以提高筆記本電腦麥克風(fēng)的清晰度、實(shí)現(xiàn)視頻通話時(shí)攝像頭對(duì)眼神和面部的自動(dòng)跟蹤(類似蘋(píng)果設(shè)備的人像居中)、可自動(dòng)對(duì)視頻通話背景進(jìn)行虛化等等。
值得一提的是,上述的這些“人工智能增強(qiáng)功能”將僅支持帶有獨(dú)立神經(jīng)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(nèi)置NPU的。因此這些Windows 11的新功能,實(shí)際上也就相當(dāng)于是為WoA設(shè)備開(kāi)了個(gè)“小灶”。
不僅如此,就在日前舉行的Build開(kāi)發(fā)者活動(dòng)上,微軟方面還發(fā)布了一款名為“Project Volterra”的WoA開(kāi)發(fā)設(shè)備。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),它其實(shí)是一款基于高通驍龍計(jì)算平臺(tái)(型號(hào)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(kāi)發(fā)設(shè)備誕生的目的,似乎又不僅僅只是“讓開(kāi)發(fā)者提前熟悉新款WoA軟硬件”這么簡(jiǎn)單。
在此次活動(dòng)中,微軟提出了名為“Hybrid Loop(混合循環(huán))”的未來(lái)Windows構(gòu)想。根據(jù)這個(gè)理念,以后的Windows操作系統(tǒng)首先將能夠更有效地同時(shí)使用CPU、GPU、NPU,甚至是FPGA定制芯片進(jìn)行異構(gòu)AI加速計(jì)算,甚至當(dāng)本地算力不夠強(qiáng)時(shí),還將能夠通過(guò)訪問(wèn)云端的服務(wù)器,借助“云算力”來(lái)加快本地AI程序的運(yùn)行速度。
這意味著什么?很顯然,對(duì)于本身就只有CPU與GPU兩大運(yùn)算模塊的傳統(tǒng)x86移動(dòng)芯片來(lái)說(shuō),“Hybrid Loop”未必能帶來(lái)很明顯的性能改進(jìn)。但是對(duì)于內(nèi)置計(jì)算模塊更多、且往往具備持續(xù)聯(lián)網(wǎng)能力的Windows on ARM設(shè)備而言,“Hybrid Loop”很可能就會(huì)帶來(lái)大幅的體驗(yàn)提升。
其次,如果仔細(xì)研讀“Project Volterra”的宣傳文案和官方宣傳圖就會(huì)注意到,微軟一直在宣稱其采用了“可堆疊(Stackable)”的設(shè)計(jì)。從表面上來(lái)看,這似乎是指開(kāi)發(fā)機(jī)的機(jī)箱造型輕薄、功耗很低,因此可以疊加擺放使用、節(jié)約寶貴的桌面空間。但問(wèn)題在于,在官方公布的“可堆疊”宣傳圖中可以看到兩臺(tái)主機(jī),但卻只有一個(gè)顯示器、一套鍵鼠。
這又意味著什么呢?我們不得不大膽猜測(cè),“Project Volterra”的“堆疊”很可能意味著能夠?qū)崿F(xiàn)多臺(tái)設(shè)備的并行計(jì)算組合。也就是像超級(jí)計(jì)算機(jī)那樣,可以將多臺(tái)設(shè)備作為節(jié)點(diǎn)互聯(lián)起來(lái),用一套系統(tǒng)進(jìn)行集中控制、并發(fā)揮出數(shù)倍的算力。
當(dāng)然,對(duì)于“開(kāi)發(fā)設(shè)備”來(lái)說(shuō),無(wú)論是通過(guò)雷電接口還是網(wǎng)線,實(shí)現(xiàn)這種簡(jiǎn)單粗暴的“節(jié)點(diǎn)互聯(lián)”在技術(shù)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(shí)際上也就意味著他們很可能已經(jīng)計(jì)劃著推出內(nèi)置多顆驍龍ARM芯片,以“多路并行”方式運(yùn)作的WoA高性能PC產(chǎn)品。
更進(jìn)一步地來(lái)說(shuō),考慮到高通此前收購(gòu)的Nuvia公司原本就是以設(shè)計(jì)“服務(wù)器CPU”起家,所以我們甚至不能排除,未來(lái)高通很有可能會(huì)直接采用Chiplet方案,將基于智能手機(jī)SoC架構(gòu)的多顆“計(jì)算模組”通過(guò)片上互聯(lián)的方式,組合成供Windows PC使用、高功率高性能的“片上多路計(jì)算芯片”。
比如手機(jī)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(huì)是4大核4中核,然后再通過(guò)片上互聯(lián)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(lái),對(duì)于芯片設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō),他們沒(méi)有必要專為PC去搞復(fù)雜的“超超大核”架構(gòu),能節(jié)約大量的成本。而對(duì)于微軟和市場(chǎng)來(lái)說(shuō),這種片上多路設(shè)計(jì)的ARM PC處理器還將有望彌補(bǔ)與x86 CPU之間的性能差距,從而滿足消費(fèi)者對(duì)WoA設(shè)備的期望。
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的AI与多处理器设计,能拯救Windows on ARM吗的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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