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

大摩分析师认为，能够推出最 “节能” 芯片的公司可能是 AI PC 时代的赢家。

摩根士丹利分析师 Charlie Chan 等在最新报告中指出，看好 Windows on Arm (WoA) AI PC 的前景。分析师认为，基于 Arm 架构的 AI 个人电脑有望在未来几年获得更大市场份额，相关半导体股票成潜在受益者。

目前基于 Arm 的处理器（来自苹果和高通）在能源效率（以每瓦特性能衡量）方面已经开始赶上 x86，这对未来 AI PC 的竞争至关重要。

对于 WoA AI PC 芯片出货量，分析师估计 2024 年约为 200 万台，2025 年将增至 1500 万台，2026 年进一步翻番至 3000 万台。假设英伟达和联发科在 2028 年占据 WoA PC 50% 的市场份额，出货量达到 3300 万台，2025 年至 2028 年复合年增长率高达 93%。

在 WoA 市场，高通目前扮演主导角色，但分析师预计，明年将有联发科、英伟达等厂商加入竞争。

未来几年 WoA 市场将迎来爆发式增长

报告认为，支持 WoA AI PC 发展的因素正在逐步成熟，未来几年这一市场有望出现爆发式增长。分析师预计，2025 年人工智能 PC 将占笔记本电脑总出货量的 30%，到 2026 年这一比例将升至 50%。

根据 IDC 的数据，2023 年，微软 Windows 操作系统在 PC 市场的市占率高达 79%，其次是苹果 macOS（11%）和谷歌 Chrome OS（9%）。

分析师认为，随着 AI 大爆发，在即将到来的 AI PC 时代，“节能” 将是电子设备最关键的卖点。分析师认为，能够在两方面都取得突破且具有一体化优势的公司，很将成为未来 AI PC 芯片赛道的赢家：

能够推出最 “节能” 芯片的公司可能是人工智能 PC 的赢家。在未来的边缘设备 (无论是手机、笔记本电脑等) 上运行 AI 应用程序 (例如 Copilot) 将消耗更多的电力，而电池寿命过去一直是移动设备的关键限制。因此，我们预计 WoA 较低功耗的优势将是帮助其在 2024 年提高渗透率的因素之一。

Arm 架构是一种 RISC 类型的指令集架构 (ISA)，而英特尔 x86 ISA 是一种复杂指令集计算机 (CISC) 架构。RISC 指令更少，功能更简单，因此解码逻辑更简单，晶体管也更少。虽然标准 Arm 核心的性能可能低于 x86 产品，但基于 Arm 的 cpu 在功耗方面表现出了显著的优势。

英特尔今天仍然占据笔记本电脑 CPU 市场 72% 的市场份额，并使用自己的架构生产其大部分 CPU 产品。在微软的 Windows 生态系统中，Arm 的 CPU 占比很小。

自 2016 年以来，联发科一直是 Chromebook 的 Arm CPU 供应商。基于 Arm 的 cpu 以与 Android 应用程序的兼容性和较长的电池寿命而闻名，帮助 Chromebook 在教育市场获得更高份额。

从产业链来看，分析师指出台积电、联发科、英伟达等几家公司在 WoA AI PC 赛道中扮演重要角色：

台积电的 3 纳米先进制程技术以及 CoWoS 封装工艺，将助力基于 Arm 架构 CPU 与英特尔芯片一较高下。

作为经验最为丰富的 Arm SoC 设计公司，联发科预计将与英伟达合作，在 2025 年推出集 CPU、GPU 和 AI 加速器于一体的游戏 AI PC 芯片。

Arm 相比 Intel 更有技术优势

分析师指出，近年来，Arm 为智能手机推出了更先进的 CPU 内核。为了提高基于 Arm 的 CPU 的性能，下游公司已经开始开发定制的 Arm 内核 CPU，比如苹果 MacBook 的 M 系列 CPU。iPhone 上的 A 系列芯片同样受益于 Arm CPU 内核，在一众厂商中性能领先。。

更加关键的是，Arm 在智能手机上的领先优势正在拓展到 PC 领域，随着越来越多厂商希望将 NPU 或 APU 等专用于 AI 任务的计算单元集成到其设计中，Arm 在功耗和边缘人工智能推理任务上的出色之处也愈发凸显。

摩根士丹利的分析显示，目前基于 Arm 的处理器 (来自苹果和高通) 在能源效率 (以每瓦特性能衡量) 方面已经开始赶上 x86，这对未来 AI PC 的竞争至关重要。

此外，微软也在软件上对 Arm 提供了更大力度的支持，有利于厂商转移到 Arm 架构芯片：

Arm64EC 可能是一个关键点。微软于 2021 年宣布的 Arm64EC 可以将基于 x86 的应用程序的代码转移到基于 arm 的代码。它类似于苹果的 Rosetta 2，后者用于苹果 Macbook 从英特尔芯片过渡到 Arm 芯片。我们认为，2025 年的 Windows 12 可能比当前的 Windows 11 更好地支持 Arm 架构，具有更好的虚拟化技术（emulation）或软件适配性。

AI PC 成微软与苹果竞争的关键 2027 年 AI PC 爆发会反映在 Arm 财报里

分析师指出，对微软而言，维护 Windows 操作系统在 PC 市场的主导地位，对于未来部署 Copilot 等 AI 服务至关重要。而苹果已经显示了在 MacOS 中使用基于 Arm 的芯片的优势。分析师认为，AI PC 或许能为 Windows on Arm 创造一个新的切入点。

过去十年间，虽然 Arm 曾多次试图进入基于 x86 架构的 PC CPU 市场，但成效有限。虽然微软早在 2011 年就提出了 WoA 的想法，但由于难以与多芯片厂商集成软件，未能成功。预计在这一轮的 AI 热潮中，微软会在软件上加大对 Arm 设计的支持力度。

分析师还表示，随着 Arm 不断加强异构 CPU 设计能力，特别是新一代 “Blackhawk”(黑鹰) 高性能核心面世，Arm 可以为 AI 等新兴领域玩家提供顶级硬件解决方案，尤其是大规模边缘人工智能推理领域：

现在被许可方有能力设计与 GPU 一致、为 PC 环境优化的 CPU 和 NPU，并满足微软 40 倍性能提升的需求，以支持在边缘设备运行 Copilot 等 AI 应用。一开始 Arm 就处于独特位置，可为基于 Windows 的 AI PC 供应芯片。

在 WoA 市场，高通目前扮演主导角色，但分析师预计，明年将有联发科、英伟达等厂商加入竞争。与此同时，英特尔、AMD 等传统 PC 芯片巨头也在加紧自家 NPU(神经网络处理器) 的开发步伐。

分析师还预计，鉴于 AI PC 刚刚起步，短期内在财务上对 Arm 的影响可能很小，但从长远来看，大摩认为 Arm 架构在 AI PC 等领域的应用越来越多，将支持更强劲的盈利势头，27 财年开始会反映在财报里。