以苹果 M3 系列处理器的规格为参考探索高通 Snapdragon X Elite 为何如此规划、真正的目标市场是什么

高通在2023年10月底夏威夷茂宜岛的Snapdragon Summit公布第一款自CPU、GPU与NPU皆自行开发的Snapdragon X Elite移动PC处理器,而苹果也在10月31日公布三款M3系列处理器,虽然不同平台难以直接衡量,不过笔者想以苹果M3系列的产品定位作为基准,加上Windows与Mac的生态系不同之处等条件, 作为分析高通Snapdragon X Elite为何会采用这样的规格、以及其目的是锁定哪个级距的产品。

Snapdragon X Elite 以单一设计因应多种层级产品设计 VS 苹果 M 系列多平台发展模式

以苹果 M3 系列处理器的规格为参考探索高通 Snapdragon X Elite 为何如此规划、真正的目标市场是什么

▲ Snapdragon X Elite 试图通过 TDP 调整使单一设计能对应多种产品设计层级

从高通以往的PC级处理器的发展,高通实质上还是有不仅一种PC级设计,只是以往等同以手机或平板处理器延伸而来的Snapdragon 7c系列则多用于价格导向的Chromebook,另外自Snapdragon 8cx简化的Snapdragon 8c印象中并不常见; 作为希望打响全自研架构的第一款全新开始,除了全新的命名方式,高通也战战兢兢的希望产品是真正符合市场需求的,故高通拟定了一个中庸的规格架构,并携手 ODM 打造不同 TDP 的参考设计,以单一芯片设计提供多个等级的笔记本装置。

回到苹果M系列平台,现在苹果M系列平台大致上分为4个产品线,扣除掉使用两个Max等级芯片连接的Ultra系列以外,无印的M系列主要是偏向能兼作为高端iPad处理器的双用平台,其产品概念比较接近强化版手机处理器,尤其从此次MU3图像输出仅支持一路就可感受到产品诉求偏向基础PC ; 至于 M3 Pro 则是提供给一般专业与准专业用户的产品,效能有相当的提升(尤其是图形),但其产品定位仍未达真正的工作站等级; 至于 M3 Max 就已经达到小型工作站的规模,除了规模激增的 GPU 核心,高达 128GB 的最大内存选项也远超最多 36GB 的 M3 Pro 。

Snapdragon X Elite 的全大核 vs 苹果 M 系列的效能核 + 节能核

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▲苹果 M 系列目前仍在架构保有节能核

以往Arm架构就是以大小核作为平衡能耗与性能的做法,苹果M系列也保有这样的特性采用效能核与节能核的组合搭配,就连近年x86架构移动处理器也跟进这样的做法,但Snapdrgaon X Elite却采用全性能核的设计(当然还有个在手机上采用全大核的联发科天玑9300不过不在此次讨论范围)实际上,即便是Snapdragon8cx Gen3 就开始采用Cortex-X搭配Cortex-A全大核组合,不过过往仅停留在8核心设计,但Snapdragon X Elite却达到12大核设计,可说是相当突破性的架构。

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▲高通通过 3 组 4 核心的方式加上 Oryon 架构的最佳化试图以单一架构设计兼顾效能与效率,但也可能与目前 Windows 底层的多核使用分配有关

从与高通的访谈可得知,Snapdragon X Elite是以3组4核心的单一架构Oryon构成,并未再细分单线程与多线绪的核心设计,仅通过其中两个执行绪的指定一个核心可进行最多双核Core Boost,但能执行Core Boost的核心设计也并未采用特殊设计; 笔者认为高通采用此设计的原因一方面是由于对Oryon架构深具信心,另一方面可能也是因应Windows当前对于效能核与节能核的资源分配可能也不尽理想,勿忘当年Windows RT时完全无法在低负载活用NVIDIA Tegra的4+1核设计的前车之鉴。

笔者个人推测,高通的作法除了在Oryon架构尽可能提升能源效率以外,应该也是通过更妥善的资源分配与核心休眠机制减少休眠时的能耗,尤其分成三组核心丛集能够在不需要时通过丛集休眠减少能耗,只是高达12效能核且未提及是否采用类似x86的动态时脉机制,也考验高通设计Nuvia团队打造的Oryon是否真的能弯道超车超越掀起Arm架构PC 风暴的苹果M系列。

Snapdragon X Elite 可通过单一设计挑战 M3 与 M3 Pro

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▲ Snapdragon X Elite 的架构比较趋近 M3 Pro ,但通过电压调整仍可满足轻薄设计到准创作者机型设计

如果从规格对照, Snapdrgaon X Elite 可说是近似(整体效能也许略为超越) M3 Pro 的规格,但通过 TDP 控制下杀 M3 、上抗 M3 Pro ; 可预期Snapdragon X Elite在低电压的状况下应该可毫无怨念的超越M3,若以高达80WTDP设置应该也可毫无悬念的打倒M3 Pro(但续航力就不好说),只是高通也强调其参考设计只是做为提供给客户规划产品前的参考,并非正式产品的TDP设置,最后是否会有客户采用如此偏激的设计也是未知数,另一方面也表示或许也有机会采用低于23W TDP 的参考设计。

至于高通为何不贸然挑战 与M3 Max等级规模的处理器,笔者认为这个问题的答案已经是再明确不了了,虽然高通投入多年PC产品开发,不过至今受限Windows生态还未有明显的斩获,纵使对自研架构再有信心,高通也不会贸然投入主要以高效能x86搭配高效能独立GPU组合的工作站级产品设计,毕竟目前最重要的是打稳根基提高消费者接受度, 而非贸然投入原本市场需求度就不高的特殊市场; 这也是高通在接受采访时提到Snapdragon X Elite的主要目标仍是锁定主流产品,但所谓的主流产品指的是Windows市场接受度最高的产品,而非拚量的超值型产品(笔者相信Snapdragon X Elite再怎么压低成本还是敌不过x86对手把过季品下杀的做法)。

Windows 多元生态 vs 苹果一手掌握生态系造成的产品规划差异

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▲笔者整理的简单比较

Snapdragon X Elite 会采用单一芯片设计并提供多种电压的参考设计对抗苹果的多种芯片产品,最终还是会回归到Windows 生态与苹果生态的差异; Windows 的开放生态是最大的优点但同时也是对新进者最大的阻碍,高通须面对长期被x86垄断且对方已有完整产品线的挑战,还有前几年微软对Windows on Snapdragon计划始终未有具体的进展,最近积极发展Windows on Snapdragon也是迫于苹果以Arm架构PC做出明显的成绩,然而消费者仍可选择传统x86的情况下, 高通、微软与设备制造商该如何说服消费者选择 Windows on Snapdragon 设备就是一大挑战。

反观软硬件一手掌握的苹果直接给予消费者一翻两瞪眼的选择,如果不接受Arm架构就只能转换系统,但另一方面苹果也提供自入门至工作站的选择,以及在系统的深度整合,还有通过与主要软件开发者的配合,使得使用者自以往的x86架构转移到Arm架构除了入门级产品外接影像输出问题以外,包括流畅度、续航力等都是压倒性的好评,但反观微软的Windows on Snapdragon 能否在2024年扭转先前的坏印象仍有待观察,不过至少微软已经站台表示会将Snapdragon X Elite用于下一代Surface装置(依照周期应该是2024年下旬之后而不会是2024年中旬的首波)。

高通没明确说的事以及不确定是否真会成为苹果弱项的 AI 性能

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确实Snapdragon X Elite能单机执行生成式AI是卖点,但Windows PC环境的变量仍远大于Android智能手机

另外,苹果自第一代M系列处理器以来,就直接通过把内存封装在处理器平台上,简化主板线路设计以及提升传输效率(因为线路更短更直接),不过高通Snapdragon X Elite恐怕还是会采用传统将LPDDR5镶嵌在主电路板的设计,因为Windows PC生态链的伙伴习惯通过各种方式控制成本,包括存储器颗粒来源、规格等等都是影响成本的做法,由于客户(笔记本品牌)需求的不确定性,高通恐怕不会采用类似苹果M系列直接把内存镶嵌在处理器基板的作法(但传闻Intel有这样的想法),将存储器颗粒的来源、容量由客户决定。

此外,虽然苹果在 M3 处理器的介绍不断强调其 AI NPU 的性能较以往提高,不过三款 M3 的 NPU 规格却完全相同,笔者会变相解释为苹果目前由于在生成式 AI 的落后,使系统层并未受惠生成式 AI 影响,故暂时没有积极扩张 NPU 性能的必要; 然而微软 Windows 则是受到生成式 AI 的鼓舞已经加入 Copilot,加上高通积极倡议在设备端能执行生成式 AI 与大型语言模型,使得 Snapdragon X Elite 直接将能执行 130 亿参数的 LLM 大型语言模型与支持 Int4 精度作为卖点(不过若以先前在 Snapdragon 8 Gen 3 的解说要执行 130 亿参数仍需占用 6.5GB 的系统内存,恐怕比较适合具 12GB 以上内存的机型)。

但能够在笔记本上执行生成式 AI 是否会成为卖点则还有待观察,毕竟用户对于生成式 AI 的需求较为多元,同时对多数消费者更期待的恐怕是能在单机执行如 Adobe Firefly 一类的内容创作应用,第三方软件开发者对于能在单机执行 AI 的态度应该也是影响生成式 AI 在 Windows 只是个议题或能成为趋势的关键,一旦实际应用不多(如当前 Intel 与 AMD 平台的内置 NPU 仅多用于视频会议图像增强)也很难吸引消费者,毕竟连网型生成式 AI 只要有浏览器就能执行,也不会成为操作系统的杀手锏。 至于 5G 长时连网就… 忘了吧,虽然移动通信技术是高通的专业所在,但由于多数电信商对移动网络连网的局限性(希望单一网络帐号服务仅限单一设备),多数消费者会宁可使用手机分享网络而非为笔记本独立申请连网服务。

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