雷科技 08-19
Arm独立显卡来了!!!英伟达终极敌人?
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来源:雷科技 AI 硬件组   |   编辑:TSknight |   排版:JAY

如果说现在半导体市场最火的是什么,那么答案只有一个:显卡。

从游戏爱好者到企业的算力中心,庞大的需求正在促使越来越多的半导体厂商进入 GPU 市场,就连在移动领域非常出名的企业—— Arm 都忍不住要来分一杯羹了。

据媒体报道,Arm 正在以色列秘密开发一款全新的 GPU,并且为此招聘了超过百名芯片和软件开发工程师。而且与以往的 GPU 芯片不同,这款产品或许会是 Arm 的首款独立显卡,面向 PC 市场。

图源:Arm

如果是不太关注半导体市场的朋友,或许会对 Arm 感到陌生,不过只需要一句话就可以让你意识到这家企业的强大:" 高通、华为、苹果、联发科的处理器,大多都脱胎或基于 Arm 指令集 "。

某种程度上,其实可称之为 " 移动处理器的王 ",甚至可以说没有 Arm,就没有现如今丰富的移动生态。不过,Arm 在此之前其实鲜少踏足 PC 市场,虽然在移动领域也有自己的 GPU 核心,但是大多与 Arm 架构的芯片一起搭配出售,搭载在手机等移动智能终端上,与独立的高性能显卡是完全的两码事。

Arm 能否给本已非常火爆的 GPU 市场再添一把火呢?

凭什么?

虽然在多数 PC 玩家看来,Arm 进入 PC 市场还是最近一年的事情,但是早在多年以前,Windows 系统就已经展开了对 Arm 架构芯片的适配,而且苹果已应用在 Mac 产品线上的 M 系列芯片也是基于 Arm 指令集设计的。

在 CPU 领域,Arm 与 PC 市场的瓜葛并不少,这段时间超级活跃的 " 骁龙 PC 本 " 背后就有 Arm 的一枚军功章。不过在 GPU 领域 Arm 在 PC 端并无存在感。

图源:Arm

此前在移动领域,Arm 的 GPU 技术积累不少,比如自研的光线追踪技术,甚至可以让移动端的设备支持光线追踪功能,在计算效率上甚至超过了英伟达的光线追踪技术。

除此之外,Arm 此前还发布了自研的 Adaptive Scalable Renderering(ASR,超自适应可拓展渲染,又称超级分辨率技术),其效果与英伟达的 DLSS,AMD 的 FSR,英特尔的 XeSS 是一样的,能够让 GPU 先渲染低分辨率的原始画面,再通过 ASR 技术拓展成实际输出的分辨率,并且画面的质量不会下降太多。

实际上你会发现,虽然 Arm 在独立显卡市场并无多少建树,但是其在 GPU 领域的技术积累却十分全面,光线追踪与超级分辨率都是目前最炙手可热的显卡核心技术,再加上最近几年 Arm 对 Vulkan API 等开发环境的广泛支持,它实际上已经差不多解决了独立显卡在软件技术方面的问题。

那么在硬件上呢?此前,Arm 的 GPU 大多应用在智能手机等小型设备上,因而更看重能效比——毕竟手机最怕的就是 " 掉电快 " 以及发热等能效问题。重视能效比并不代表 Arm 的 GPU 硬件性能很差,以天玑 9300 上的 Arm Immortalis-G720 为例,这颗 GPU 的性能足以在 2K 分辨率的手机屏幕上以 120Hz 的帧数运行《原神》等大型游戏,此外像《堡垒之夜》《使命召唤》等游戏均可以高帧率运行。

图源:Arm

当然,你会说相较于电脑而言,手机在画面精细度、特效等方面都有明显的区别,但是在《逆水寒》等做了针对性优化的手游中,你会发现,Arm GPU 驱动游戏的精细度其实并不比一般的 PC 游戏差,这也是最近两年手游经常宣传的「PC 级画质」。

而「PC 级画质」能够实现的背后,核心是超分技术的深度优化,再加上 Arm 架构的高效,让其能够针对部分平台进行深度优化,极大地提高计算效率并降低能耗。

凭借 Ray Tracing、Adaptive Scalable Renderering 和 Arm 架构的三板斧,Arm 在显卡领域其实是不弱小的潜力玩家。

为什么?

Arm 为何会选择在此时进入 GPU 市场?很大原因与 Arm 在移动领域的发展受阻有关系。虽然 Arm 在移动市场有着近乎垄断的统治力,但是其营收却并不乐观,2023 年披露的营收仅为 26.79 亿美元,其中净利润为 5.24 亿美元,同比下降达 22.49%。

不说与英伟达等巨头相比,就算是与一些规模较小的半导体厂商对比,Arm 的营收都算不上高。受此影响,Arm 完成上市后股价一直处于缓慢下跌的状态,直到 2023 年第四季度的营收暴涨,才算是勉强挽回了市场的信心。不论是利润、营收还是市值,Arm 所获得的都与其 " 移动芯片之王 " 的地位丝毫不匹配。

Arm 的营收状况不佳,其实与他们的盈利方式及消费市场的变化有很大关系,Arm 的营收主要来自两方面:1、架构授权;2、芯片授权,前者是将架构专利授权给苹果等厂商,一般只收取一次授权费用,然后苹果等厂商以此为基准自主设计处理器,后者则是直接找 Arm 采购新的芯片设计,然后由买方委托第三方如台积电等代工厂商生产。

图源:Arm

换言之,Arm 本质上就是一个设计图卖家,并不参与到实际的芯片制造等环节,这也导致 Arm 能够得到的利润甚至不如台积电等代工厂。而且,随着移动市场的芯片集中化,高通、苹果等厂商都在探索自己的道路,减少对 Arm 的依赖,这一度让 Arm 的授权涨价计划搁浅,营收受到进一步冲击。

在可预见的未来,虽然 Arm 依然会是移动市场的主导架构,但是 Arm 本身却很难从架构授权等传统盈利渠道里得到更多的增长,Arm 迫切需要一个新的市场来完成增长目标,而在遍历了自己的技术库存后,炽手可热甚至供不应求的显卡,就成了很好的选择。

图源:OnLogic

一方面,是显卡市场的庞大需求。显卡爆发本质是算力需求爆发,算力需求爆发,前些年靠的是游戏、区块链挖矿这些 " 前菜 " 应用,结果这两年,大模型 AGI 才是算力行业真正的 " 大家伙 "。在 AI 浪潮驱动显卡需求爆发的今天,Arm 再不做显卡,更待何时?

另一方面,显卡市场正处于革新期,市场依然存在机会。英伟达和 AMD 虽然在高性能显卡领域拥有主导权,但是微软等算力供应商也在寻求甚至自研更高能效比的芯片,用来搭建新的算力中心。云计算王者亚马逊,在与英伟达等合作的同时,早已在自研显卡,甚至亚太云计算巨头阿里云都在试图自研显卡芯片。此外,微软、谷歌前段时间都分别曝光了各自的 AI 芯片研发计划,其中就有采用 Arm 架构的方案,利用 Arm 指令集的简洁高效,在 AI 运算等领域,Arm 芯片可以将能效比提高到传统芯片的数倍甚至数十倍,这对于大厂来说无疑有着更高的吸引力。

或许正是受到计算领域的 Arm GPU 爆火的鼓励,Arm 终于决定再赌一把。

怎么干?

Arm 被曝光的独立显卡是消费级显卡,因此不是面向算力中心的 to B 产品。很多人猜测 Arm 的秘密显卡是一款高性能游戏显卡,但是在雷科技看来 Arm 或许更倾向于打造一款适用于笔记本电脑等移动设备的高性能 AI 显卡,而游戏需求只是显卡的应用范畴之一。

简而言之:面向移动设备的低功耗、高性能显卡是 Arm 的巨大机会。

前段时间发布的骁龙 X Elite 系列,虽然在日常使用和续航上带给小雷不小震撼(雷科技已对骁龙版 YOGA Air 14s 等热门骁龙 PC 产品评测,可在雷科技搜索查看),但是一个问题却是大家无法忽略的:Arm 架构的核显,并不足以支撑 PC 级的大型游戏需求,性能与生态适配均存在不少问题。

对此,骁龙表示后续会对英伟达等显卡进行适配,通过混合搭配来实现对 PC 大型游戏的支持。不过,一些用户认为传统显卡的高功耗会「毁了」骁龙笔记本的轻薄和高续航体验。如果想兼顾续航和体验,那么最好的方法其实是 Arm CPU+Arm GPU,兼顾轻薄与性能,并且能够提供远高于传统笔记本电脑的离电性能。

图源:DIGITMES

实际上这也是目前传统显卡厂商「忽略」或者说「无法兼顾」的市场,英伟达和 AMD 都将技术迭代重点放在了堆高极限性能上,对中低端显卡和低能耗市场的关注度非常低,这也导致传统的游戏笔记本电脑在这么多年后,续航和离电性能表现依然一塌糊涂。

目前多数厂商都选择用 NPU 来提高 AI 性能,但是在面对文生图等应用时,GPU 的运算能力仍然是一个绕不开的坎,如何提升 GPU 的能效比,已经成为显卡厂商需要共同面对的下一个问题。

对于 Arm 来说这就是最好的机会,其 GPU 正好有着高能效、低功耗等特点,而且在 AI 运算方面也有充足的技术积累,正好契合未来轻薄型 AI PC 的各种需求。按照此前的预估数据,到 2028 年为止,AI PC 的出货量将高达 2.05 亿台,这是一个庞大且充满诱惑力的市场,而在这个市场中,Arm、英特尔、英伟达、AMD 都处于同一条起跑线上。

一个全新的 PC 时代,谁又能从中脱颖而出,成为新王呢?雷科技将保持密切关注。

End

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