Windows平板剁手指南 篇五：2017年 系统篇

引言

回顾过去一年Windows平板，硬件上各家厂商很惭愧，就只做了一些芯片换代之类的微小工作。反而微软推出的两个新的操作系统：Windows 10 on ARM64和Windows 10 S是消费者购买Windows二合一产品需要考虑的重点因素，故单独作一篇。

本篇聊一聊Windows 10 on ARM64，介绍一下优点和不足，适合哪些用户。

2016年12月微软在深圳WinHEC大会上宣布与高通合作，推出了能跑在Snapdragon 835上的Windows 10 on ARM64，并且可以直接运行32位的x86软件。

2017年台北电脑展上，高通和微软联合发布“Windows 10 on Qualcomm Snapdragon 835”，由华硕、惠普、联想生产的搭载骁龙835的笔记本和二合一设备将于下半年上市。

1 背景

顾名思义，Windows 10 on ARM64（以下简称WoA64）就是跑在64位ARM指令集架构上的Windows 10操作系统。

x86与Win32

说起CPU架构，不得不先从过去三十多年里的业界老大：x86架构讲起。x86因早年英特尔产品8086、286、386等芯片俱以86结尾而得名。时间回到1980年，IBM在设计它的第一台个人电脑5150时，为了赶工期和节省成本，钦点英特尔的8088芯片为CPU，微软的DOS作操作系统。

（Intel 8086的弟弟：8088）

（IBM的版本叫PC-DOS，微软卖的叫MS-DOS）

凭借IBM的金字招牌和强大的营销能力，PC5150成为当时最抢手的个人电脑，让等着看笑话的一干友商瞠目结舌。然而IBM的一番心血最终却为英特尔和微软做了嫁衣。消费者只关心一件事：当初老子花巨资买来的软件在新的电脑上能不能运行？英特尔和微软牢牢抓住软件兼容这个法宝，掌握了个人电脑发展的主导权。

（带领我们走进32位新时代的i386处理器）

1985年386的诞生，标志着个人电脑走进32位新时代。英特尔的这个设计称为IA-32（Intel Architecture,32-bit）。相应的，Windows系统应用程序编程接口（API）也从16位的Win16进化到32位的Win32API。我们现在在PC上使用的大量32位软件都是基于这个x86Win32组合。

（昔日牢不可破的Wintel联盟）

64位之争

x86使用复杂指令集CISC（Complex Instruction Set Computing),与之对应的是精简指令集RISC。虽然今天业界公认，经过几十年的架构优化和制程进步，CISC和RISC孰优孰劣之争已经毫无意义，但是上世纪九十年代，舆论一片看好RISC架构，认为RISC击败CISC指日可待。又加上惠普的怂恿，英特尔决心甩掉x86的旧包袱，推出新的64位架构IA-64。但是IA-64的Itanium芯片对以前x86Win32程序兼容性差，一推出就受到市场冷遇。媒体给它起了个绰号叫Itanic，讽刺它的下场如泰坦尼克号一般。

AMD看到机会，乘势推出自己的64位指令集。一番争夺下AMD-64（又作x64），成为了行业标准，连英特尔也不得不跟从。这或许是农企最辉煌的一刻。时至今日，大家下载PC软件时会发现，文件名里写着x86的一般是32位应用，注明x64的则是64位应用。

ARM

ARM源于英国公司Acorn Computer，原名叫Acorn RISC Machine。因为它面积小功耗低，苹果在设计掌上设备Newton时，

看中了ARM芯片。当时受Wintel PC挤压，两家公司的电脑业务都已苟延残喘，可苹果仍把Acorn视为竞争对手，硬要Acorn把ARM业务独立出来。于是Acorn出人，苹果出钱，还有一家叫VLSI的公司出设备，共同成立一家公司，取名Advanced RISC Machines Ltd。

ARM公司成立没多久，首席执行官Robin Saxby就意识到把所有家当都吊在苹果这颗树上风险太大，顾欲开拓IP授权业务。ARM把处理器授权给其他半导体公司，然后收取许可费和专利使用费。IP授权这个商业模式如今已是司空见惯，在当时还是个新鲜事。幸运的是，因为ARM公司小开价低，很快地被德州仪器相中。ARM就这样开辟了一条新的财源。事实证明Saxby忧虑是正确的。Newton因为苹果糟糕的笔迹识别技术和昂贵的售价，被竞争对手Palm打败。1997年乔布斯重掌苹果后，不久就把Newton砍了。

1994年，ARM时来运转，遇到命中贵人—诺基亚。我们知道手机是摩托罗拉发明的。在模拟信号时代，摩托罗拉是无可置疑的王者。

上世纪90年代，手机从模拟信号升级到数字信号，诺基亚想借此契机挑翻摩托罗拉。在德州仪器提供给诺基亚的诸多方案中，ARM幸运地被钦点（因为公司小，没背景）。第一部运行ARM芯片的GSM手机便是Nokia6110，十分畅销。

ARM借此机会抱上诺基亚的大腿，不断完善自家的生态系统，从此一飞冲天。到现在，几乎所有的手机以及绝大多数的平板都是运行在ARM架构的芯片上。

反观昔日两个业界大佬，诺基亚已经不做手机，摩托罗拉还在困境中苦苦挣扎，世事变幻无常，让人唏嘘不已。

2 软件

不算手机系统，Windows RT系统是微软第一次尝试把Windows迁移到ARM架构上。由于不能运行第三方Win32软件，RT起步时应用生态几近荒芜。应用缺乏导致用户稀少，用户稀少又导致开发者没信心开发应用。Windows RT陷入了先有鸡还是先有蛋的怪圈。

吸取了Windows RT扑街的教训，微软决心不让应用再次成为短板。WoA64上可以运行各种应用：系统自带的如计算器、照片；微软的摇钱树—Office系列；Windows商店里部分UWP、Centennial应用。这些都是直接跑在ARM芯片上的原生应用。

最重要的是，这次WoA64上可以运行32位的x86软件。就像在熟悉的Windows操作那样，用户可以直接从网上下载软件，安装并运行。不需要开发者或用户做任何额外的工作。这是怎么做到的呢？在今年5月Build大会上的一个视频中，微软工程师做了详细说明。（下面的视频，时间长、内容枯燥，建议跳过）

（原理图）

上面的图比较专业，这里我打个不怎么精确的比喻，方便大家理解。我们把x86芯片视为一个只懂英文的工人，把ARM芯片看作一个只懂西班牙文的工人，把程序视为一份待办事务表。UWP应用可以跨平台，因为它一开始就翻译了两份，一份英文一份西文。而x86架构的Win32软件呢，当初分发时只有英文翻译，所以x86芯片能看得懂把事情给办了，ARM芯片就抓瞎了。最直接的解决方案是，找到软件原作者，要求他再编译一次西文的。可是作者要么懒，要么公司已经倒闭老板带着小姨子跑路了。原开发者不帮忙，于是微软只好和高通合作，在系统里加了一个翻译官（就是图中的WOW, CHPE, x86 to ARM CPU Emulator），负责实时地把x86指令翻译成ARM指令。

运行x86软件要经过模拟层，执行效率是个问题。其实这个WOW（Windows on Windows，不是魔兽世界！）设计并不稀奇，大家天天都在用。你每次想在64位Windows系统上运行32位程序，就一定得用到WOW。

前面提到的，64位之争英特尔败给了AMD，原因就是Itanium芯片硬件模拟效率太差。

这次因为WoA64会把转换后的代码保存在内存和硬盘上，以供后续使用。所以第一次打开程序会觉得卡，往后越用越顺畅。微软宣称其效率接近原生应用。当然这得等到真机上手才能确认。

还有一点大家需要注意：WoA64不能运行64位的Win32软件。微软这么做可能有几方面的考虑。一个是商业上，微软一直希望推动开发者使用UWP写新软件，而不是依赖老旧的Win32 API续命。让WoA64兼容x86软件其实就像给初学游泳者个救生圈，最终还是要扔掉的。一个是法律上的考虑，为了规避相关的专利。前面提到过，IA-32架构的基本框架在三十年前386时代就建立起来，相关的专利也已过期。而64位软件难免会用到很多更新的指令集，会触及英特尔的专利雷区。

3 优点

历史上这种通过模拟层借鸡生蛋的操作系统不少，成功的却寥寥无几。但是我认为这次WoA64成功的机会很大，因为相比x86，ARM有这几个优势。

第一 待机功耗

ARM以移动设备起家。在上世纪八、九十年代，各家芯片狂飙频率拼性能时，ARM在默默地努力降低功耗提高设备续航。在低负荷运转下ARM的功耗非常小，这是它打小就练成的功夫。

搭载WoA64的笔记本或二合一有望获得像手机那样一整天的续航，能以极低的功耗一边待机一边同步电邮更新信息。

（英国出品，待机有保证）

第二，蜂窝通信

5G通信离我们越来越近，未来的设备必须集成蜂窝通信。

Core M芯片里集成4G LTE modem。英特尔也花巨资研发5G，但是最终它能否成功仍是个未知数。英特尔在此是有前科的。在当年制定4G制式时，它把所有赌注都下在WiMax上，结果颗粒无收。Atom芯片也因此比竞争对手晚了两三年才安上LTE modem。这个也是导致诺基亚Meego系统死亡的一个重要原因。

而高通凭借市场地位和手中的专利，必然能在5G里稳占一席。

第三，元器简单

从上图我们可以看到，搭配骁龙835的主板的面积要比竞品小得多。这意味着产品能做得更加轻薄，或者厂家能塞下更大的电池得到更长的续航。

从另一角度看，搞ARM架构的技术门槛要比x86低。这几年得益于智能手机的蓬勃发展，ARM阵营的技术人才不少。可以预料只要局面一打开，很快就有许多厂家跟进。可能不久我们就会发现，一些厂商原来是做手机的，怎么摇身一变开始卖起Windows平板了呢？

4 购买建议

根据计划，运行WoA64的设备将于今年年底上市，第一批产品由华硕、惠普、联想推出。那它适合哪些用户？我们应该从性能需求和使用场景两方面来分析。

WoA64目前只支持一颗芯片，骁龙835。S835的CPU是四颗大核加四颗小核设计，单核性能不理想，多核性能尚可；GPU是Adreno 540，带着当年ATI的血统，倒还不错。骁龙835首先是给手机设计的，再加上运行x86软件时的损耗，我们应该对它在笔记本或二合一设备上的性能表现有个合理的预期。硬要和搭载Core M甚至Core i芯片的产品去对比，那也太欺负人了。我估计，它的CPU性能大概与现在奔腾N4200或赛扬N3450的设备相当，GPU可能更好些。因此，WoA64现在只适合轻办公人士。如果你平时工作用Office系列就能完成，又时常需要用些小软件，偶尔闲来无事PS个图发朋友圈，那它应该能满足你。

WoA64设备在便携性和续航能力上碾压目前的二合一产品。记者外出采访，白领拿它办公记录老板指示，日常在各个教室之间奔波的大学生拿它来做课堂笔记，天天在工地上跑的工程师拿它来查看图纸，这些都是可能的场景。

对蜂窝通信有需求的国内用户暂时会失望。第一批搭载骁龙835的设备采用虚拟电话eSIM卡。这个eSIM因为牵涉的利益太多，目前国内三大运营商都不支持。希望后续会有更多OEM跟进，做出更符合国情的产品。

乐观地预计，如果一切进展顺利，未来会有更多的厂商加入，不光是OEM，可能还有英伟达、联发科等芯片厂，甚至出现专门为笔记本/二合一设备定制的soc。