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WOA對決Wintel,ARM來勢洶洶,X86嚴陣以待

產業評析   2024/06/03

微軟Build2024開發者大會,展示了一系列技術創新,最引人注目莫過於新一代AI PC架構「Copilot+PC」,內建AI硬體,不完全依賴雲端運算,支援內建一對1AI助手Copilot,包括聯想、戴爾、華碩(2357)、宏碁(2353)、三星等,都已展示各自Copilot+型號產品。如華碩的ASUS Vivobook S 15、HP的Omnibook X及Elitebook Ultra等、宏碁的Swift 14 AI。此外,也加入AI助手Team Copilot,類似從個人助理擴展成企業組織成員的概念。

微軟此次定義AI PC基本需求,必須具備至少40TOPS(每秒1兆次操作)的神經處理單元(NPU),16GB的記憶體與256GB的儲存空間,支援運行生成式AI,在離線狀態下運行部分AI任務。微軟聲稱,Copilot+PC將比搭載M3晶片的MacBook Air快58%,執行長Nadella認為,AI PC將重燃Windows PC與蘋果Mac之間的長期競爭。蘋果將於6月舉行WWDC,屆時發布的新商品,勢必使得競爭更加白熱化。

新款微軟Surface筆電,搭載高通Snapdragon X Elite晶片,全面升級Windows 11內建AI API,並新增全新的核心和編譯器,引入模擬器Prism,為類似蘋果Rosetta 2轉碼軟體,用於運行X86和X64應用程式,且支援眾多應用,將能夠原生運行在ARM架構的軟體在Windows 11上執行。若微軟Prism效能能夠達到蘋果Rosetta水準,也代表縱然應用程式不必最佳化,也能夠跑在ARM-based PC上。微軟持續擴大自己的生態圈,這只是開端,可預期未來演進將會更加顯著。

約莫1980年代,微軟Windows作業系統,與Intel的CPU組成PC平台,取代IBM成為主流,即Wintel架構,雙雄合體幾乎壟斷市場,然而隨著行動裝置、網路應用與雲端運算等浪潮崛起,王者蘋果降臨,iPhone、MacBook Air、iPad等產品熱銷,iOS作業系統生態圈持續茁壯,Google Android作業系統也快速崛起,微軟於2011年CES展宣布下一代Windows作業系統,除了支援X86架構外,也將支援ARM架構平台,即WOA(Windows On ARM)聯盟。

CPU是電腦的大腦,架構種類繁多,最常見的兩個種類是X86架構與ARM架構,最主要差異在於指令集架構。X86採複雜指令集,ARM則是簡單指令集。複雜指令集著重於通過為複雜的指令集直接支援高級計算操作,減少高級語言與機器語言之間的轉換需求,主要是為了簡化軟體和編譯器的開發過程,不過雖然功能強大且提升便捷性,然也伴隨著硬體更高複雜性與能耗。

簡單指令集透過多個簡單指令,組合而達成工作目標,可有效簡化硬體並提高指令執行速度,即提升性能、降低功耗。兩者並沒有誰強誰弱,不同特性應用產品適合度並不相同,一般認為,X86適合桌機與高效能運算,ARM則適合於移動裝置,包含智慧手機、平板電腦等。然可以預期未來的NB/PC大多數都將支援AI,加上ARM架構可依開發商需求彈性優化AI運算的特性,ARM架構也將勢必取得一定的市占率。

根據IDC資料,23年微軟Windows作業系統,在PC市占率達79%,而後是蘋果macOS11%與GoogleChrome OS9%。Intel目前仍占有NB CPU7成以上市占率,高通於當前WOA市場具主導地位,不過包含Nvidia等大廠,都將加入競爭行列。摩根士丹利報告預估,WOA的AI PC出貨量今年約200萬台,明年上看1500萬台,26年翻倍至3000萬台,若Nvidia與聯發科(2454)在28年占據WOA PC5成市場份額、出貨量3300萬台,則25至28年年複合成長率將高達93%。

原先的霸主Intel已推出代號為Meteor Lake的Core Ultra處理器,搭載NPU、標榜能夠補強CPU/GPU的AI處理,實現高效能AI加速,並預估今年全球將有超過230款NB/PC採用Intel Core Ultra處理器,今年將有數千萬台搭載其晶片、支援AI的新型PC出貨,25年前可在超過1億台以Intel處理器為基礎的PC上實現AI應用。

隨著AI需求持續拉升,ARM架構將持續攻城掠地,然而,X86在PC市場稱霸多年,對於設計者而言,繼續採用所能獲得的資源最多,更改勢必大幅提升設計難度,尤其必須克服許多軟體功能無法相容的問題;此外,桌上型電腦如電競等需求穩固,若訴求強大圖形運算功能,短時間之內,預期X86仍將會是主要選擇。完整的生態圈,是Intel最重要的底氣。

歷經兩年衰退後,PC市場回神,IDC統計數據顯示,今年首季全球PC出貨量年增1.5%,相較疫情前的19年第1季銷售數據,差距已拉近至100萬台以內,並預期隨著新款AI PC出貨,搭配新版Windows作業系統內建AI功能,並計畫於25年停止技術支援Win10,也可望推動企業換機周期啟動,簡單來說,今年將是AI PC元年。

聯發科股東會上,董事長蔡明介表示,AI與車用、5G往6G推進,都將為營運帶來好的機會,執行長蔡力行則表示,除了手機晶片市占率增加,也集中投資開發運算相關技術,在車用、ASIC、ARM架構運算上都有很好的進步,未來3到5年將會有很好的成長。外資瑞銀上調目標價至1550元,摩根士丹利更是調高至1588元。

Nvidia一舉一動都是全球矚目焦點,去年宣布與聯發科攜手搶攻車用商機,共同打造Dimensity Auto平台,今年GTC大會上推出4款晶片支援Nvidia DRIVE OS,提供完整的智慧座艙方案,市場更關注的是將合作開發ARM架構的AI PC處理器,媒體報導將於第3季完成設計定案,第4季進入驗證,明年上半年量產,若成效顯現,將成為聯發科營運第3股成長動能。

資策會預估今年AI PC滲透率約15.7%,明年將倍增至33%,至27年將達到65.9%,隨著價格提升,為PC與零組件供應商帶來更多機會。台灣廠商在NB/PC的布局原本就是相當強勢,除了代工廠之外,可留意到近期多檔IC設計股如義隆(2458)、聯詠(3034)、鈺太(6679)、瑞昱(2379)、矽力KY(6415)、聯陽(3014)、偉詮電(2436)等,股價都有轉強跡象。

偉詮電以電源管理晶片及類比IC為主,主要應用於筆電、遊戲機市場,其中筆電USB PD充電滲透率已達到6成以上,今年可望進一步提升至7成,加上近年積極布局伺服器散熱風扇馬達控制晶片,於伺服器散熱約有兩成市占率,今年將聚焦於48V產品發展,下半年新推液冷水泵及散熱風扇控制晶片,法人預估營運可望重回成長軌道。

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