A12X和骁龙855这么强 ARM真的可以取代X86吗？
随着苹果新一代iPad Pro、华为Mate 20、小米9（包括联想Z5 Pro GT）和三星Galaxy S10（欧版和韩版）的上市，A12X仿生芯片、麒麟980、骁龙855和Exynos 9820这些顶级ARM架构处理器（准确来说是SoC）正式亮相。
从性能的层面来看，上述芯片中苹果A12X仿生芯片是智能手机领域的最强之芯，哪怕是刚刚 量产的骁龙855也难掩它的锋芒，其性能更是直接威胁到了X86架构处理器的程度。
那么，越来越强的ARM处理器，它们有可能取代X86处理器的地位吗？
来自iPad的冲击
A12X的强还是有原因的。
手机的轻巧形态，注定其与PC是两条难以交集的平行线，所以哪怕手机性能再强，也难以撼动PC在涉及“生产力”的计算领域的霸主地位。
然而，以iPad Pro为代表的专业平板电脑，却凭借足够大的视野、更精准的触控（感压笔）、更持久的续航、更便携的尺寸、与专业键盘套结合就是笔记本形态等特性，如果再加上足以赶超X86处理器的性能，就足以威胁到以轻薄本和二合一设备为代表的PC设备了。
平板电脑硕大的机身，散热环境比手机好了很多，所以可以赋予SoC更高频率和规格
因此，当苹果发布武装了A12X仿生芯片的新一代iPad Pro，并表示这颗芯片“超越了目前92%便携PC的处理器性能”时，整个业界一片哗然——平板电脑（ARM处理器）全面取代便携式PC（X86处理器）的时代难道就要从它开始？！
为此，ARM能否扳倒X86，从A12X仿生芯片身上也许就能找到答案。
大家还记得新一代iPhone搭载的A12仿生芯片吗？
A12仿生是一颗由2个性能核心和4个节能核心组成的6核SoC，内部还集成了4核GPU和独立的神经网络单元。作为它的继任者，A12X升级为8核SoC（4个性能核心+4个节能核心），GPU也同时升级为7核，晶体管数量从A12的69亿颗提升到了整整100亿颗！作为对比，麒麟980和骁龙855的晶体管数量分别是69亿和60亿左右。
在GeekBench 4.3的跑分数据库中，苹果A12X仿生芯片的单核/多核性能分别达到了5000和18000左右。
作为对比，英特尔针对游戏本定制的第八代酷睿i5-8300H则只有4300和13500左右的成绩。要知道，A12X仿生芯片全速运行时的TDP功耗应该只在10W上下，而酷睿i5-8300H却是一颗有着45W TDP的处理器！
一颗平板电脑专用的“芯脏”，跳动得竟然比硕大游戏本的“芯脏”还要有力，怪不得无数网友纷纷感叹“要变天了”。
一些基本的概念
在讨论ARM是否有望取代X86前，我们需要掌握一些最基本的技术术语。
ARM
ARM既是一家公司，同时也代表一种处理器专用的指令集和架构。ARM自己不生产芯片，但会将研发的指令集和公版架构授权给其他芯片商（如苹果、高通、三星、华为海思、联发科）完成从半导体芯片设计、生产到销售的其他流程，并通过授权费和提成实现盈利。
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自研（定制化）
如果芯片商只凭借ARM的指令集授权，并在此基础上研发芯片，则可被归类到“自研”（或定制化）。比如骁龙820、三星猫鼬核心、苹果从A5往后的SoC（处理器平台）就都采用了在ARM指令集的基础上自研CPU架构。
原生架构
ARM每隔一个时期都会发布新一代公版CPU/GPU架构，比如Cortex-A76、Cortex-A55和Mali-G76 GPU。如果芯片商旗下的SoC直接采用了公版架构，那我们就能将其视为采用了原生ARM架构的芯片。
魔改（半定制化）
芯片商在拿到ARM公版CPU架构后，可以对其进行一定程度的改造，从而实现更高性能、更多功能或更低功耗，而此类SoC就属于“魔改”，也就是半定制化的芯片，比如高通骁龙835、636、660、710和845所用的“Kryo”核心就都是基于公版Cortex-A架构半定制化而来。
RISC
RISC即“精简指令集”，所有基于ARM指令集自研或ARM公版/魔改架构设计的SoC，都属于RISC阵营的成员。
X86
X86是和ARM同级别的处理器架构，英特尔和AMD旗下的桌面/移动处理器，全部都是基于X86架构设计的芯片。
CISC
CISC即“复杂指令集”，所有基于X86架构设计的处理器（也包括SoC），比如我们熟悉的酷睿、奔腾、赛扬、Atom、锐龙、羿龙、速龙都属于CISC阵营。
SoC
SoC指的是在单个芯片上集成一个完整的系统，SoC除了CPU和GPU以外，还集成了包括ISP、DSP、Modem（基带或调制解调器）、射频相关的一系列芯片和电路的有机整体。一般我们会将手机/平板、超极本笔记本的“芯脏”称为SoC（或处理器平台），而游戏本和台式机的“芯脏”则可称为处理器。SoC中必然包含处理器，但处理器却并不一定是SoC。
总之，iPad Pro所搭载的A12X仿生芯片是最强的ARM架构代表，而它所要挑战的则是X86架构的权威。
换句话说，平板电脑和便携式PC之间的竞争，说白了就是RISC精简指令集和CISC复杂指令集的较量。
并不对等的较量
虽然A12X仿生芯片看似有着超越酷睿i5的性能，但这并不代表前者可以取代后者，因为两颗芯片背后的RISC和CISC指令集之间的较量并不对等。
架构之间的兼容难题
CPU之所以能完成各种计算任务，就是因为它可以“正常工作”（执行能力）、能“听懂人话”（依靠指令集）、有足够的“统筹能力”（调节任务前后顺序的逻辑能力），当这3种天赋技能集于一身后就成为了我们常说的“架构”。
问题来了，不同的架构之间，执行效率有高有低、命令描述的语种存在差异、你也不能指望大家都有相同的逻辑思维能力。
典型的ARM架构图
以上，就导致了不同架构之间的互不兼容——你给专门修自行车的老师傅一套维修飞机的操作指南，后者自然会呈现出一脸懵逼的表情了。
典型的X86平台架构图
因此，ARM和X86架构之间，先天就存在互不兼容的问题。
RISC和CISC的先天差异
ARM和X86架构最本质的差异，就是采用了不同的指令集。而RISC和CISC指令集之间，由于设计出发点的不同，二者在逻辑思维和执行能力上也存在极大的差异。
下面，我们就以让RISC和CISC分别执行“清洁地面”的命令为例，看看它们是如何处理的吧。
逻辑上，“清洁地面”的大概思路是先拿起扫帚，扫地；拿起簸箕，用扫帚把垃圾扫进簸箕；放下扫帚和簸箕，润湿墩布；再用墩布擦地，直至清洁地面完成。
对CISC复杂指令集而言，很容易理解“清洁地面”这套逻辑，下达“清洁地面”命令后，就能按照规则和顺序，一步步自动完成。
对于RISC精简指令集而言，它一下子可理解不了如此复杂的逻辑，必须将复杂的逻辑顺序拆分，然后按照一项项简单的命令去完成复杂的操作。
比如，想让RISC精简指令集完成“清洁地面”命令，就必须依次下达“拿起扫帚”、“扫地”、“拿起簸箕”、“把垃圾扫进簸箕”、“放下扫帚和簸箕”、“润湿墩布”、“墩地”……
看起来CISC复杂指令集方便又强大？没错，如果要同时清洁无数房间地面，你只要对着不同的房屋说“清洁地面”、“清洁地面”、“清洁地面”……即可。
而对RISC精简指令集，你需要对着每个房间都重复一整套复杂的命令，如果下达指令的人嘴巴不够快（带宽不够大），那清洁地面的效率自然受到影响，难以和CISC复杂指令集抗衡。
但是，现实生活中，并非所有房间的地面都需要一整套的清洁流程，比如你只需要墩地一个步骤。
对RISC精简指令集而言，你只需对着需要清洁的房间说“墩地”、“墩地”、“墩地”即可。而由于CISC复杂指令集没有单独的“墩地”动作，操作起来就要麻烦许多，完成相同的墩地操作会消耗更多资源，翻译过来就是发热更高更费电。
这就是RISC和CISC的本质区别。说不上谁好谁坏，只能说它们所擅长的领域各不相同。
以ARM架构为代表的RISC精简指令集，最适合针对常用的命令进行优化，赋予它更简洁和高效的执行环境，对不常用的功能则通过各种精简指令组合起来完成。
换句话说，RISC是将复杂度交给了编译器，牺牲了程序大小和指令带宽，从而换取了简单和低功耗的硬件实现。
对以X86架构为代表的CISC复杂指令集，则适合更加复杂的应用环境。
换句话说，CISC是以增加处理器本身复杂度作为代价，以牺牲功耗为代价去换取更高的性能。不过，X86架构则可通过对新型指令集的支持（如SSE4.1、AVX-512等），提高指定任务的执行效率和降低功耗。
应用环境决定未来
在过去的时间里，ARM和X86都在想办法渗透到对方所擅长的领域蚕食市场。
比如，英特尔曾先后推出过“Clover Trail”、“Clover Trail+”、“BayTrail-T”和“Cherry Trail-T”等Atom（凌动）平台，比如Atom Z2580、Z3480、Z3740、X5-Z8500等，它们最大的特色就是可以运行专为ARM架构定制的Android系统，后期的平台还曾主打“Windows 10+Android”双系统，在智能手机、千元/百元平板电脑领域引起过不小的波澜。
可惜，Atom处理器在Android系统中总存在些许兼容性问题，功耗和发热量也难以保障。
因此，英特尔随后不得不放弃这一产品线，致力于研发具备更高能效比的酷睿处理器，让X86笔记本也能具备媲美ARM架构设备“全天候续航”的能力。
最近的1年里，高通也携手微软，推出了基于骁龙835平台的Windows 10笔记本（包括二合一），从而实现了让ARM架构运行X86架构专属Win32程序的梦想。
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可惜，骁龙835在Windows 10系统下存在执行效率下降，不兼容64位应用，带不动大型3D游戏等缺陷。好消息是，2019年我们还能看到和骁龙855一脉相承的骁龙8cx，其性能和兼容性更好。
总的来说，最近几年ARM和X86在相互试探攻势中，谁都没能讨得便宜，毕竟X86主打的就是高性能，Atom这类超低功耗处理器先天就失去了性能优势；ARM的天赋技能就是节能省电，想实现接近X86架构的性能，功耗也将难以节制。至少在不远的未来，这种微妙的平衡还是很难被打破的。
但不可否认的是，新一代iPad Pro，以及其背后的iOS系统，的确已经对X86产生了严重的威胁。
X86在今天的繁荣，是因为过去数十年间整个世界的资源都对其进行了优化。如果未来更多的应用可以推出针对ARM架构的iOS和Android平板优化版，ARM还真的有机会赢得与超便携PC之间的战争（非游戏领域）。
不相信？那我们不妨回忆一下。以往想获得一张美颜照片，我们需要先用手机/单反拍照，然后传输至PC，利用PhotoShop软件的各种抠图、模糊、调整曲线和渲染操，才能获得一张满意的美图。
如今，手机只需打开相机APP，确保拍照模式处于“美颜状态”，摆好POSE按下快门即可。
此外，以华为Mate 10/20，荣耀Magic2/V20/Note 10，三星Galaxy S8/S9等为代表的Android手机，还引入了类似电脑模式或DeX等功能，即通过USB Type-C接口可以和显示器相连，输出类似Windows 10的系统界面，结合鼠标键盘可以实现类似PC的操作体验。最关键的是，PC模式并不影响手机端的操作，你可以一面在电视上编辑文档、查阅资料，而手机端还能继续聊微信、看抖音，二者互不干扰。
三星DeX功能
华为荣耀手机的电脑模式
当未来更多的主流应用都能找到对应iOS和Android平板（或电脑模式）的优化版本后，大部分手机连接显示器后都能变身PC时，你还会在PC上进行更复杂的操作吗？
反正对小编每天的常规工作来说，手机+显示器的电脑模式除了没法登陆后台发稿以外，像写稿、修改PPT、上网查资料、看视频聊天、修图等工作都能搞定，而且还不存在Windows 10电脑开机慢，打开浏览器初始特别卡等现象。
因此，ARM设备能否取代PC，性能只能算是调味剂，真正的催化剂，还是看整个应用环境，能否打破专业应用都被X86独占的霸权。
最后再问个问题，你晚上回家后有多久没开电脑了？