来源：半导体产业纵横

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Windows on Arm提供典型的Microsoft操作系统体验，但在Arm处理硬件上运行。我们通常将Arm与智能手机联系起来，但该架构正在成长为PC主要产品，变成AMD和英特尔的重要竞争对手。

Apple推出基于Arm的定制M1芯片，市场上也不断增加的Windows on Arm产品组合，基于Arm的笔记本电脑正越来越多地进入市场。变革之风肯定正朝着Arm的方向发展。

Windows on Arm到底是什么意思？

本文谈论的是在Arm处理器驱动的PC上运行的Microsoft Windows操作系统，而不是英特尔和AMD提供的占主导地位的x86处理器。Windows on Arm是将Windows 10引入到Arm驱动的笔记本电脑和平板电脑上，后来Windows on Arm也更新为可以运行Windows 11。

与传统的Windows笔记本电脑相比，Windows on Arm笔记本电脑承诺提供可使用超过一天的超长电池电量、拥有4G和5G始终在线的互联网连接、超快速启动以及对Windows Hello等安全功能的芯片组级支持。但是，也存在一些问题，例如缺乏游戏支持、偶尔出现的驱动程序问题。它本质上是在高通公司的4G和5G笔记本电脑层处理器上运行的Microsoft Windows。

目前，高通是唯一一家销售Windows on Arm SoC的供应商。这些SoC包括 Snapdragon7c、8c和8cx产品组合，已被一系列制造商采用。微软Surface Pro X中的SQ1和SQ2处理器本质上也是高通骁龙8cx的略微调整版本。

据报道，高通与微软达成了独家协议，以换取共同开发许多允许Windows应用程序在基于Arm的处理器上运行的底层软件。因此，如果现在购买Windows on Arm设备，它会由高通提供支持，至少目前是这样。这份独家合同预计将于2022年结束，因此我们可能会看到其他SoC供应商在未来几年进入该领域。

Windows on Arm与Windows x86

在Windows体验方面，Windows on Arm在功能上与传统的Windows 10和现在的Windows 11相同。

Windows on Arm在功能上与基于x86的Windows相同。这并不是回到命运多舛的Windows RT时代。如果软件体验相同，那么一定有理由从x86迁移到Arm。与AMD和Intel开发的x86/x64芯片相比，Arm架构的主要优势之一是功耗。这对消费类产品会有重大影响，从更长的电池待机时长、更薄的机身，到无风扇的设计。基于Arm的处理器在性能方面也取得了突飞猛进的发展。Apple的M1芯片可以与中端英特尔CPU的性能相媲美，而功耗仅为其一小部分。高通公司收购了CPU设计师Nuvia，其明确目的是构建更强大的基于Arm的CPU。

但是，转向基于Arm的处理器不仅与CPU能力有关，还与传统CPU和SoC作为更广泛的平台之间日益扩大的差距有关。例如，高通将图形、调制解调器、机器学习、图像处理、传感器集线器和安全技术捆绑到其Snapdragon 8cx Gen3平台中。同样，Apple在其M1系列中也包含了自己的等效技术。

相比之下，英特尔在其第10代和第11代芯片组中包含CPU、集成显卡和一些安全区域功能。因此，他们仍然更关注传统的主力模式，而不是与Arm SoC相关的异构方法。英特尔和AMD芯片组仍需要额外的外部组件才能支持更广泛和更新的用例，例如5G网络。

换句话说，基于Arm的SoC是完整的集成解决方案，除了简单的性能和能效之外，还提供许多好处。

仿真与原生应用

Arm上的核心Windows体验（例如开始菜单和文件资源管理器）均针对Arm芯片进行了编译并在本机上运行，从而确保了最佳性能。也就是说，它们直接在处理器上运行，无需翻译、仿真或任何其他中间层，就像在x86 PC上一样。Windows还支持强制在Arm硬件上专门运行的本机应用程序。本机应用程序列表不断增长，现在包括Microsoft Edge、Firefox、Adobe Photoshop、Netflix、VLC和Zoom等等。

随着Windows 11的推出和增强的64位支持，微软现在有两种途径来帮助开发人员为其平台构建应用程序。第一个是完全原生的（ARM64 ABI），其中整个代码库都是为Arm编译的。第二个是部分原生的（ARM64 ECABI），其中部分代码是为Arm构建的，而当前没有运行的Arm依赖项或插件的部分在仿真中运行。后一个选项旨在帮助开发人员迁移和提高他们的应用程序的性能。

仿真可确保应用程序的正常运行，但会带来轻微的性能损失。

尽管本机应用程序更受欢迎，但仿真是Windows on Arm成功的关键（苹果基于Arm的Mac也是如此）。用户希望能够运行他们的整个软件目录，包括可能不再受支持的软件，因此不太可能看到原生Arm更新。如果您不熟悉这个概念，仿真会采用为一种架构（例如x86）编译的软件，并将其转换为将在不同处理器架构（在本例中为Arm）上运行的机器代码。但是，执行此转换会产生小而明显的性能损失。

Windows on Arm 10提供32位(x86)应用程序的仿真，但无法运行非本机64位应用程序。

Windows on Arm 11引入了64位(x86-x64)仿真，极大地扩展了在该平台上运行的应用程序的范围。

最初，微软计划将64位仿真引入Windows 10，但选择将其保留用于Windows 11更新。幸运的是，除了第一代高通骁龙835设备，几乎所有现有的Arm设备上的Windows都将看到微软最新操作系统的更新，确保它们最终会看到64位应用程序支持。

Microsoft鼓励用户从Microsoft Store下载应用程序，它会自动检测并下载适合您设备的最佳本机或模拟版本。但是，第三方仍然能够在Arm上托管他们自己的Windows软件安装程序。

应该在Arm上切换到Windows吗？

Windows on Arm有很多好处，但它并不适合所有用例，至少目前还不适合。在购买之前，权衡平台的优缺点比平时更重要。

例如，除了最古老和最基本的游戏之外，还无法在Arm硬件上玩所有游戏，无法在Windows on Arm设备上以可接受的帧速率播放最新的游戏。同样，那些需要非常特定和要求苛刻的软件（例如CAD应用程序）的人可能会发现与性能更高的平台相比，Windows on Arm设备性能过于缓慢。

但是对于那些渴望便携性的人来说，Windows on Arm设备可能是一个不错的选择。该平台为文档编辑、网页浏览甚至一些要求稍高的任务提供了充足的性能，同时提供可使用全天的电池电量。结合先进的网络选项（例如4G和5G）以及超薄无风扇外形，基于Arm的笔记本电脑和平板电脑是在旅途中工作的理想选择。

应该在Arm上切换到Windows吗？

目前，Windows on Arm生态系统相当小。以下是您目前可以购买的Windows on Arm笔记本电脑和平板电脑的非详尽列表：

• 微软Surface Pro X
  
• 三星Galaxy Book S
  
• 三星Galaxy Book Go
  
• Acer Spin 7
  
• HPE lite Folio 2合1
  
• 惠普笔记本电脑14
  

停产机型包括华为Matebook E 2019、联想Flex 5G、联想Miix 630和联想Yoga C630。

Windows on Arm常见问题解答

Q：Windows 11可以在Arm上运行吗？

A：是的，可以在Microsoft Surface ProX等基于Arm的设备上安装Windows 11。

Q：是否有适用于Windows 10的Arm？

A：有的，Windows 10是第一个移植到Arm的版本。

Q：WindowsforArm是免费的吗？

A：目前，Microsoft仅向OEM授权Windows on Arm。但是，可以通过加入Windows Insider Beta计划来访问Arm构建。

Q：Apple的M1 Mac可以运行Windows吗？

A：可以使用Parallels在基于Arm的M1 Mac上安装Windows。但是，如前所述，微软尚未出售Windows的Arm特定许可证密钥。