AI PC changes the chip industry landscape: From Wintel to Windows on Arm?

大摩分析師認為，能夠推出最 “節能” 芯片的公司可能是 AI PC 時代的贏家。

摩根士丹利分析師 Charlie Chan 等在最新報告中指出，看好 Windows on Arm (WoA) AI PC 的前景。分析師認為，基於 Arm 架構的 AI 個人電腦有望在未來幾年獲得更大市場份額，相關半導體股票成潛在受益者。

目前基於 Arm 的處理器（來自蘋果和高通）在能源效率（以每瓦特性能衡量）方面已經開始趕上 x86，這對未來 AI PC 的競爭至關重要。

對於 WoA AI PC 芯片出貨量，分析師估計 2024 年約為 200 萬台，2025 年將增至 1500 萬台，2026 年進一步翻番至 3000 萬台。假設英偉達和聯發科在 2028 年佔據 WoA PC 50% 的市場份額，出貨量達到 3300 萬台，2025 年至 2028 年複合年增長率高達 93%。

在 WoA 市場，高通目前扮演主導角色，但分析師預計，明年將有聯發科、英偉達等廠商加入競爭。

未來幾年 WoA 市場將迎來爆發式增長

報告認為，支持 WoA AI PC 發展的因素正在逐步成熟，未來幾年這一市場有望出現爆發式增長。分析師預計，2025 年人工智能 PC 將佔筆記本電腦總出貨量的 30%，到 2026 年這一比例將升至 50%。

根據 IDC 的數據，2023 年，微軟 Windows 操作系統在 PC 市場的市佔率高達 79%，其次是蘋果 macOS（11%）和谷歌 Chrome OS（9%）。

分析師認為，隨着 AI 大爆發，在即將到來的 AI PC 時代，“節能” 將是電子設備最關鍵的賣點。分析師認為，能夠在兩方面都取得突破且具有一體化優勢的公司，很將成為未來 AI PC 芯片賽道的贏家：

能夠推出最 “節能” 芯片的公司可能是人工智能 PC 的贏家。在未來的邊緣設備 (無論是手機、筆記本電腦等) 上運行 AI 應用程序 (例如 Copilot) 將消耗更多的電力，而電池壽命過去一直是移動設備的關鍵限制。因此，我們預計 WoA 較低功耗的優勢將是幫助其在 2024 年提高滲透率的因素之一。

Arm 架構是一種 RISC 類型的指令集架構 (ISA)，而英特爾 x86 ISA 是一種複雜指令集計算機 (CISC) 架構。RISC 指令更少，功能更簡單，因此解碼邏輯更簡單，晶體管也更少。雖然標準 Arm 核心的性能可能低於 x86 產品，但基於 Arm 的 cpu 在功耗方面表現出了顯著的優勢。

英特爾今天仍然佔據筆記本電腦 CPU 市場 72% 的市場份額，並使用自己的架構生產其大部分 CPU 產品。在微軟的 Windows 生態系統中，Arm 的 CPU 佔比很小。

自 2016 年以來，聯發科一直是 Chromebook 的 Arm CPU 供應商。基於 Arm 的 cpu 以與 Android 應用程序的兼容性和較長的電池壽命而聞名，幫助 Chromebook 在教育市場獲得更高份額。

從產業鏈來看，分析師指出台積電、聯發科、英偉達等幾家公司在 WoA AI PC 賽道中扮演重要角色：

台積電的 3 納米先進製程技術以及 CoWoS 封裝工藝，將助力基於 Arm 架構 CPU 與英特爾芯片一較高下。

作為經驗最為豐富的 Arm SoC 設計公司，聯發科預計將與英偉達合作，在 2025 年推出集 CPU、GPU 和 AI 加速器於一體的遊戲 AI PC 芯片。

Arm 相比 Intel 更有技術優勢

分析師指出，近年來，Arm 為智能手機推出了更先進的 CPU 內核。為了提高基於 Arm 的 CPU 的性能，下游公司已經開始開發定製的 Arm 內核 CPU，比如蘋果 MacBook 的 M 系列 CPU。iPhone 上的 A 系列芯片同樣受益於 Arm CPU 內核，在一眾廠商中性能領先。。

更加關鍵的是，Arm 在智能手機上的領先優勢正在拓展到 PC 領域，隨着越來越多廠商希望將 NPU 或 APU 等專用於 AI 任務的計算單元集成到其設計中，Arm 在功耗和邊緣人工智能推理任務上的出色之處也愈發凸顯。

摩根士丹利的分析顯示，目前基於 Arm 的處理器 (來自蘋果和高通) 在能源效率 (以每瓦特性能衡量) 方面已經開始趕上 x86，這對未來 AI PC 的競爭至關重要。

此外，微軟也在軟件上對 Arm 提供了更大力度的支持，有利於廠商轉移到 Arm 架構芯片：

Arm64EC 可能是一個關鍵點。微軟於 2021 年宣佈的 Arm64EC 可以將基於 x86 的應用程序的代碼轉移到基於 arm 的代碼。它類似於蘋果的 Rosetta 2，後者用於蘋果 Macbook 從英特爾芯片過渡到 Arm 芯片。我們認為，2025 年的 Windows 12 可能比當前的 Windows 11 更好地支持 Arm 架構，具有更好的虛擬化技術（emulation）或軟件適配性。

AI PC 成微軟與蘋果競爭的關鍵 2027 年 AI PC 爆發會反映在 Arm 財報裏

分析師指出，對微軟而言，維護 Windows 操作系統在 PC 市場的主導地位，對於未來部署 Copilot 等 AI 服務至關重要。而蘋果已經顯示了在 MacOS 中使用基於 Arm 的芯片的優勢。分析師認為，AI PC 或許能為 Windows on Arm 創造一個新的切入點。

過去十年間，雖然 Arm 曾多次試圖進入基於 x86 架構的 PC CPU 市場，但成效有限。雖然微軟早在 2011 年就提出了 WoA 的想法，但由於難以與多芯片廠商集成軟件，未能成功。預計在這一輪的 AI 熱潮中，微軟會在軟件上加大對 Arm 設計的支持力度。

分析師還表示，隨着 Arm 不斷加強異構 CPU 設計能力，特別是新一代 “Blackhawk”(黑鷹) 高性能核心面世，Arm 可以為 AI 等新興領域玩家提供頂級硬件解決方案，尤其是大規模邊緣人工智能推理領域：

現在被許可方有能力設計與 GPU 一致、為 PC 環境優化的 CPU 和 NPU，並滿足微軟 40 倍性能提升的需求，以支持在邊緣設備運行 Copilot 等 AI 應用。一開始 Arm 就處於獨特位置，可為基於 Windows 的 AI PC 供應芯片。

在 WoA 市場，高通目前扮演主導角色，但分析師預計，明年將有聯發科、英偉達等廠商加入競爭。與此同時，英特爾、AMD 等傳統 PC 芯片巨頭也在加緊自家 NPU(神經網絡處理器) 的開發步伐。

分析師還預計，鑑於 AI PC 剛剛起步，短期內在財務上對 Arm 的影響可能很小，但從長遠來看，大摩認為 Arm 架構在 AI PC 等領域的應用越來越多，將支持更強勁的盈利勢頭，27 財年開始會反映在財報裏。