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Windows 10 ARM64的機遇和挑戰

本文於2018年12月20日首發於IT之家。

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提起執行在ARM架構處理器上的Windows 10桌面系統,我們可以追溯到2016年的12月份,當時在WinHEC大會上,微軟展示了基於高通驍龍820處理器的Windows 10筆記本裝置。

▲視訊截圖:執行在高通驍龍820晶片上的Windows 10 ARM64,完整視訊請點選這裡

也許大家還記得上一款基於ARM架構處理器的Windows桌面系統——Windows RT/RT 8.1,可惜的是,這款作業系統當時並沒有獲得主流消費市場的青睞,最後以失敗告終。

基於ARM架構處理器的Windows 10 ARM64和當年Windows RT/RT 8.1的最大不同是,它不僅可以執行商店裡的UWP應用,還可以執行原生ARM64桌面軟體並通過虛擬化技術相容Win32桌面軟體。

▲視訊截圖:完整版Adobe Photoshop執行在Windows 10 ARM64上,完整視訊請點選這裡

相比之下,Windows RT/RT 8.1則只能執行從應用商店下載的Modern應用以及第一方預裝的Internet Explorer、Office 2013等桌面軟體。

在本月的驍龍技術峰會上,高通釋出了全球首款7納米PC平臺——驍龍8cx計算平臺,這也將已經亮相兩年卻仍然沒在消費市場大規模普及的微軟的Windows 10 ARM64重新帶到了大眾的視野當中。今天的這期文章,我們就一起來探討,在當今的技術背景下,微軟Windows 10 ARM64這個平臺面臨哪些機遇和哪些挑戰。

Windows RT命運的重演?

同樣是面向ARM架構平臺的Windows桌面系統,很多讀者擔心Windows 10 ARM64最終會面臨和Windows RT相同的命運,那麼這種擔心是否有必要呢?

Windows RT當年所面臨的問題是什麼?

這款系統看起來太像完整版的Windows 8,以至於很多使用者搞不清Windows RT和Windows 8之間究竟有什麼區別,在這種情況下,當他們在Windows RT上嘗試安裝桌面軟體的時候,就會遇到問題。

▲乍一看上去,Windows RT 8.1和完整版的Windows 8.1似乎沒什麼區別

為什麼Windows RT不支援執行傳統的桌面軟體?

從表面上來看,Windows RT不能執行傳統的桌面軟體,是因為它是一款專為ARM架構的處理器所設計的作業系統,而市面上的傳統桌面軟體都是為X86桌面平臺構建的,此時,架構平臺間的差異就像是作業系統和桌面軟體間的“天塹”,讓這兩者無法相互相容。

然而事實並非是我們表面上所看到的那樣,Windows RT無法執行傳統桌面軟體的真正原因並非是架構平臺間的“天塹”,而是微軟故意製造的限制。

▲Windows RT 8.1系統中的本地安全策略編輯器

由於Windows RT保留了大多數的Win32介面,這個所謂“不完整”的Windows 8其實也沒有那麼的不完整,如果傳統桌面軟體的開發者想讓他們的應用程式執行在Windows RT上,那他們只需要把桌面軟體的原生程式碼針對ARM架構的處理器重新編譯即可,有些完全基於.Net Framework的桌面軟體甚至根本不需要重新編譯。

為基於ARM的Windows RT移植桌面軟體,聽起來似乎是個好主意,不過問題來了,微軟在Windows RT上啟用了強制的簽名檢查,就算開發者所編寫的傳統桌面軟體能夠相容Windows RT,那沒經過簽名的軟體也無法在Windows RT上執行。

事實上,啟用強制的簽名檢查是一項合情合理的舉措,因為這可以確保桌面軟體的安全,但糟糕的是,微軟當時並不向第三方軟體開發商提供傳統桌面軟體的簽名,正常情況下,除了我們前面提到的Internet Explorer、Office 2013等微軟自家的桌面軟體之外,沒有第三方的桌面軟體能在Windows RT上執行。

大概在2013年的時候,有些使用者可能讀到過這樣一則訊息,說的是Windows RT已被越獄,可以執行桌面軟體,事實上,Windows RT越獄執行桌面軟體的原理就是繞過微軟的強制簽名檢查機制。

▲Windows RT越獄後通過X86模擬器執行X86桌面軟體,詳情點選這裡

有些讀者看到這裡可能會問了,既然Windows RT不能執行桌面軟體是它當時所面臨的一大問題,而它又有能力執行桌面軟體,那微軟為什麼不開放這款系統執行桌面軟體的能力呢?

當然是為了生態。微軟有意限制Windows RT執行傳統桌面軟體的能力,是希望能借此引導開發者開發、使用者使用Modern應用程式,從而讓新生不久的Windows應用商店充實和熱鬧起來。

後來事情的發展,似乎與微軟所希望的背道而馳,搭載Windows RT的硬體產品的市場表現,也決定了Windows RT這款系統最終的結局。在Windows 10釋出之前,筆者也曾經幻想有朝一日微軟能在“Windows 9”裡解除Windows RT桌面軟體的強制簽名檢查,結果最後等來的卻是和當年的Windows Phone 7.8有異曲同工之妙的“Windows RT 8.2”,即Windows RT 8.1 Update 3。

▲Windows RT 8.1 Update 3帶來了類似於Windows 10早期預覽版樣式的開始選單

既然微軟上一個專為ARM架構處理器構建的Windows桌面作業系統已經以失敗告終,那為什麼此時,我們卻無需擔心Windows 10 ARM64會面臨和當年的Windows RT相同的命運呢?因為Windows 10 ARM已經克服了Windows RT的最大缺陷——無法執行桌面軟體。

現如今,無論是執行原生的ARM64桌面軟體還是通過虛擬化技術來執行Win32桌面軟體,Windows 10 ARM64既不存在技術上的障礙,也不存在人為上的限制,這還要歸功於今天和5年前截然不同的技術背景。

首先,和5年前相比,Modern應用已經不再是Windows應用商店(微軟商店)中的唯一商品,Win32應用和PWA應用也是微軟商店應用生態的重要組成部分,在這種情況下,微軟已經無需封印Windows 10 ARM64執行桌面軟體的能力。

▲微軟商店裡的桌面版iTunes

▲執行在Windows 10桌面上的餓了麼PWA應用(第三方開發者打包)

第二,和當年Windows RT系統所依託的英偉達Tegra 3、Tegra 4和高通驍龍800不同,隨著高通驍龍845、驍龍850、驍龍855、驍龍8cx等高效能移動平臺/PC平臺的問世,如今的晶片的效能已經不再是Windows 10 ARM 64執行桌面軟體所面臨的瓶頸,事實上,通過2016年年底那次在高通驍龍820上的演示我們可以看出,Windows 10 ARM64就算是執行在兩年前的高通驍龍晶片上也能夠取得較為理想的流暢度表現。

▲視訊截圖:執行在高通驍龍820晶片上的Windows 10 ARM64的工作管理員,完整視訊請點選這裡

第三,隨著移動通訊技術的不斷髮展,4G、5G等技術讓蜂窩網路的連線速度不再亞於有線寬頻,尤其隨著5G技術的發展,高頻寬、低延遲的蜂窩網路更可以為將來基於Windows 10 ARM64的電腦的時刻連線特性提供強有力的支援。

因此,我們可以得出的結論是,無論是從應用生態的角度看、從效能表現的角度看,還是從連線效能的角度看,Windows 10 ARM64所面臨的機遇都是相當重大的。

Windows 10 ARM64的挑戰

儘管正如我們前面所說的那樣,Windows 10 ARM64面臨重大機遇,但它所面臨的挑戰也是不可忽視的。

首先,雖然高通驍龍移動平臺/PC平臺的效能已經不再是Windows 10 ARM64執行桌面軟體的瓶頸,高通驍龍845、850、855、8cx等高效能晶片也預計能夠為Windows 10 ARM64 PC帶來相當不錯的流暢度體驗,可是和英特爾酷睿系列晶片相比,高通驍龍系列晶片的效能仍有繼續提升的空間。如果專為Windows 10 ARM64設計的ARM晶片既能夠實現長久的續航,又能夠實現強勁的效能,那相信基於ARM架構處理器的Windows 10 PC一定更受消費市場的歡迎。

▲截圖:外媒關於MWC上搭載高通驍龍晶片的Always Connected PC的報道(節選)

第二,從當前的Windows 10應用生態來看,絕大多數的桌面軟體還是面向Win32開發的,這些軟體雖然能夠在Windows 10 ARM64上執行,可是藉助虛擬化技術來執行必定使它們面臨效能損耗,因此,進一步建設和完善剛剛起步的原生ARM64的應用生態,對Windows 10 ARM64系統及裝置的體驗提升來講是至關重要的,對此,微軟不僅需要邀請Adobe等生產力工具巨頭為其站臺,更需要出臺相應的激勵政策來鼓勵更多的開發者構建ARM64原生桌面軟體。

▲微軟商店中的應用程式

第三,基於ARM架構處理器的Windows 10 ARM64筆記本裝置的成本和售價依然還有壓縮的空間。以最近三星釋出的Galaxy Book 2為例,這款筆記本搭載了高通驍龍850處理器,配備了4GB執行記憶體和128GB儲存空間,其螢幕為一塊解析度為2160*1440的Super AMOLED屏,它的售價是999美元,約合人民幣6931元。

▲搭載高通驍龍850處理器的Galaxy Book 2

這個售價和傳統的基於英特爾處理器的電腦相比優勢似乎並不明顯,畢竟將近7000元的價格,要買到一個性能更強的英特爾酷睿i5筆記本也並不成什麼問題,除非你對續航異常敏感,覺得Windows 10 ARM64筆記本的長續航特性是個不可或缺的剛性需求。

如果Windows 10 ARM64筆記本的價格能夠做到和中端規格/價位的手機持平,售價在3000~4000元之間,那相信這類筆記本對消費者來說會相當有吸引力。

Surface Phone的一線生機

儘管微軟從來也沒針對所謂的“Surface Phone”做過任何正面的迴應,可是這臺裝置一直活在IT之家的傳說之中。當時基於高通驍龍820處理器的執行完整的桌面版Windows 10的筆記本在WinHEC 2016上成功演示之後,很多讀者都興奮地表示,他們手中的Lumia手機終於有救了。

雖然後來微軟喬北峰迴應稱,現有的執行Windows 10 Mobile系統的Lumia裝置無法升級到Windows 10 ARM64,但仍有黑客和開發者通過技術手段讓微軟Lumia 950/950 XL手機成功運行了Windows 10 ARM64系統,這款系統在Lumia 950/950 XL裝置上的執行效果也告訴我們,微軟不給Lumia升級Windows 10 ARM64的決定似乎並不是沒有道理的,要知道,Lumia 950/950XL所搭載的高通驍龍808和高通驍龍810處理器和如今的高通驍龍845、850、855、8cx移動平臺/PC平臺完全不是一個時代的產品,它們的效能也完全不在一個年級。

▲執行在Lumia 950 XL上的Windows 10專業版,由於高通驍龍810的效能有限,其使用者體驗非常一般

Lumia 950/950XL執行Windows 10 ARM64的使用者體驗瓶頸,只是效能而已。

我們不妨這樣設想,既然裝置廠商把高通驍龍845/855塞到手機裡是沒有問題的,那我們為什麼不能把它塞到一臺和普通的手機一樣大的Windows 10 ARM64電腦上呢?換句話說,既然把體積做小和把續航做長對於Windows 10 ARM64電腦來說已經不成問題,那單純從技術上來說,為什麼不能有一臺高通驍龍845或者855手機搭載完整的桌面版Windows 10呢?

在這個設想之下,我們已經可以看到搭載Windows 10 ARM64系統的“Surface Phone”概念裝置的樣子:

這臺裝置配備高通驍龍855處理器,執行記憶體為8GB,採用傳統的手機造型,支援Windows 10的Continuum模式。在手機模式下,這款裝置僅可執行UWP應用和PWA漸進式應用,但將其與大螢幕和鍵鼠連線之後,這臺裝置執行Win32桌面軟體和原生ARM64桌面軟體的能力將被解禁,成為一臺真正具有生產力的PC主機。

▲英特爾一臺執行完整版Windows 10的原型機,把它的處理器換成驍龍晶片,它就成了我們理想中的那臺裝置

如果只考慮到技術因素而不考慮到市場因素,這臺“Surface Phone”是完全可以製造出來的。在高效能高通驍龍移動平臺/PC平臺和Windows 10 ARM64的軟硬體支援之下,Surface Phone,或者類似的裝置,還是有一線生機的。

儘管Windows 10 ARM64和當年的Windows RT同樣執行在ARM架構的處理器上,可在不同的技術背景和時代背景下,這兩款系統的命運也是截然不同的。筆者認為,如果Windows 10 ARM能夠應對我們上面提到的那些挑戰,那這個平臺的發展前景,必然是不可估量的。