随着工艺的进步，现在手机芯片是越来越强大了，我们可以看到，苹果最新的soc里的晶体管数，已经将近100亿，这已经比台式机里英特尔的CPU的晶体管数要多了，如果看它的性能的话，用一些测试性能的软件，像geekbench，那么它的分数已经比很多中低端的PC性能要高了。而这仅仅是现在苹果在使用台积电的7纳米的工艺制造的soc，台积电的5纳米的技术已经比较成熟了，今年也就是2020年我们就可以看到5纳米的芯片，5nm提供了更高的晶体管密度，更低的功耗，性能还有进一步的提升空间。

这几年intel的工艺似乎是停滞了，这是导致桌面PC性能一直原地踏步的一个原因吧。我们都说intel是牙膏厂，出个新cpu性能甚至只有1%的提升，这也不能仅仅只怪罪于intel的设计部门。提升CPU每个时钟周期性能也就是ipc已经很难了。现在的大部分架构，指令都已经能做到在一个时钟周期内完成，甚至加上一些超标量的技术，在一些循环内部，甚至IPC会小于一，如果继续压榨，仅仅靠架构来提升每个单独cpu的ipc，不会有多大的进展了。可能我们增加缓存或者一些其他方式能够提升一些性能，然而这只是通过降低内存IO的延迟来获得的，并不能说CPU本身的性能提升。所以简单的指责intel挤牙膏是不对的。造成intel原地踏步的主要原因是他的制程工艺这几年一直没有什么突破，从性能提升的角度看，工艺的进步远比架构上提升要来得快得多。

下面是不同厂商的制程工艺的晶体管密度

台积电在10纳米工艺的时候已经跟intel差不多了，intel的10nm一直没有大规模量产，甚至性能还不及14nm，所以上面intel的10nm工艺后面有一个*号的意思就是说是估计，不能作为大规模量产的工艺来看待。如果10nm只能算并驾齐驱的话，那么在7纳米的时候台积电已经是毫无疑问的领先了，特别是n7p和n7+，晶体管密度甚至比intel的未量产的10nm都高。如果今年5纳米工艺能够大规模使用的话，英特尔基本上是被甩开了。未来几年之内，按照现在英特尔整个公司的状态，实在是很难看到他能够有大的新工艺突破的可能。

所以，从未来上看，包括桌面的PC，使用arm芯片作为CPU是一个趋势。如果AMD能够能够很争气的话，也许在桌面上还能让x86架构在苟延残喘一段时间，英特尔已经没指望了。其实amd现在也是台积电代工的，他的晶圆厂GlobalFoundries也就是格罗方德早就跟不上技术进步了。正是靠tsmc的代工使它现在开始逆袭，这也说明了工艺进步对cpu性能提升的重要性，当然我们也不能忽略amd这几年在架构上的优化，他们的每瓦功耗性能已经开始比intel高了。

这几年手机芯片性能提升的速度还是很快的，我们只是下意识的认为，它跟PC的性能差距还是很大，实际上这个差距已经很小了，随着新工艺的提升以及intel工艺的固步不前，很快我们就会看到比桌面更快的手机芯片出现。

在桌面上使用arm芯片，其实已经开始几年了，高通之前就把好几款移动soc发布为pc版，在一些低端上网本上采用。最近这几个月，微软刚发布的Surface Pro X上已经采用了高通的芯片。win 10也支持了在arm上运行，虽然说只是通过jit的即时编译，实时把x86的指令集转化为arm指令，并不是原生的exe就是arm代码。可以理解为模拟执行吧，性能损失肯定是有的。但是要注意到，Surface Pro X上的这颗高通的soc里面的显卡部分，计算能力可以达到2000 gflops，这已经是桌面中端显卡的级别了，比macbook pro上的intel的显卡快了两三倍。

至少目前看来，arm取代PC的趋势势不可挡，虽然说这需要时间。过去，从2010年到2020年花了差不多10年，arm在手机上站稳了脚跟，并且一步一步提升性能，现在已经没有人抱怨手机发热了，这10年的时间智能手机开始崛起和普及的时间。而且arm的性能已经一步步的提升到了接近PC的程度，在未来的十年，也就是2020年到2030年，这10年之间，可能的趋势是arm逐渐逐渐渗透到桌面里，当然这个10年里边可能会是两种芯片并存的状态，如果再往前看10年就是从2030年往后，我们很有可能看到arm占统治地位。

因为arm有一个特点，它是开放的。arm这家公司是直接把芯片ip直接授权给各种厂商，基于他们的指令集授权来生产自己的CPU和SOC，它是一个开放的平台结构。英特尔的x86架构恰恰相反，它是一个封闭的指令架构，只有英特尔一家公司采用这个指令集，而且它是有专利的。加上他授权过的AMD，基本上就是两家。私有的就意味着如果英特尔自己出了问题，他不能再引领技术的发展，x86几乎不可避免的会没落下去。即便是AMD可以顶上来，但是他所发挥的作用顶多只是延缓一下x86的寿命而已。

而且同等功耗下arm的性能更出色，arm之所以在移动设备上被广泛采用，就是因为他的功耗控制要好得多。这也意味着更好的能效比，intel的cpu有很大的历史包袱，这导致他们的cpu花大量的精力在维护对之前的兼容性上面。比如，英特尔的指令集是可变长度的，而arm是固定长度的，虽然可变长度有更好的代码密度，但在今天的巨大内存和硬盘空间上来看这基本可以忽略，有一个数据，intel的atom CPU，在指令的解码上，就要多消耗20%的能耗，而arm完全没有这部分电路。

现在arm在PC上使用的主要原因还是，它的性能不够好，然而现在intel这么不争气，工艺上再没有突破的话，arm很快就会在性能上领先英特尔。甚至现在苹果的最新芯片，如果只是从geekbench的跑分上来看的话，已经比很多intel的cpu要快了，要是给他再加一个风扇，设置更高的时钟频率，相信一定比这些桌面cpu更出色。

据说明年苹果就会推出一款基于arm的MacBook，应该不是因为苹果非要跟英特尔对着干，而是CPU这几年根本没有太大的性能提升。而且，英特尔的CPU集成的显卡，性能上一直都是MacBook的软肋，如果能用自己的arm芯片，不只是CPU性能上的提升，显卡的速度也会有很大的提升，再加上功耗的降低，实在是没有理由怀疑苹果会用arm作为他们的选择，恐怕苹果也是对英特尔失望透了。加上arm再手机soc上的积累，比桌面拥有更高的集成度，更少的芯片，更低的功耗，以及未来的更高的性能。虽然目前下定论还早，但是等明年，苹果的新MacBook出来之后，我们就可以看看出一些对比了。

其实还有一个趋势，那就是，新的芯片不一定非要用在PC上，手机同样可以运行PC的操作系统，因为手机的CPU性能越来越强大，手机的图形处理器速度也越来越快，现在已经接近了入门级PC的水平，如果我们可以在手机上装一个桌面操作系统，在工作的时候可以直接连到手机上来进行，下班可以带回家接着工作，会很方便，因为你的一些各种各样的软件，以及偏好设置，包括一些资料东西，都放在一个地方，在家和工作环境来回切换的话，很多东西不需要来回麻烦的去找。既然手机的性能如此强大了，为什么不用它来作为桌面工作PC来用呢？如果我们不是用它来打游戏，不是用它来做一些特别很耗性能的工作，简单的办公应用，入门级的PC足够了，我们10年前用的电脑都够，更何况现在更快的处理器呢。

如何在手机上装一个桌面的操作系统？我们希望它是什么样子？这个系统除了支持手机上自己运行的小屏幕的系统，我们把它连接在外接显示器的时候，就可以直接运行桌面系统。就像是同一个系统带一个桌面端和一个手机端。

比如说我们手机的安卓系统，当他接到外接设备的时候我们可以让它运行一个桌面端，手机上显示的还是手机端的桌面，而在电脑上显示的是另外一个桌面端，它是在同时运行的，就是说你在桌面端上打开一些办公应用的时候，是不影响手机的接电话发短信等功能。这是很可行的，我们可以把桌面端当成一个应用程序，运行在安卓上的一个应用程序，只是说，安卓需要在系统层做一个支持，加一个模式。只是不知道这些厂商什么时候才会加进去，Google应该还没有支持安卓这样的计划。

那能不能自己动手呢？也许这是个机会。我仔细思考了一下，有好几种方式来实现，我们可以做一个类似于虚拟机的东西，通过一个APP来实现，这是在我们在windows和MAC上经常用的技术，装一个虚拟机，然后在虚拟机上装各种各样的系统。甚至不用模拟x86的指令，很多linux发行版直接都支持arm的。只需要虚拟出来一个环境。

不要忘了，安卓是运行在Linux内核上的，如果我们可以把Linux的一些权限开放出来，直接远程ssh上去，那么同样也可以在上面装各种各样的软件，用adb调试的时候有一个adb shell的命令就可以提供ssh访问，虽然adb的权限也不是root，但是已经可以执行大部分代码了，能不能在安卓上开放ssh呢？

我google了一下，很快就找到了解决方案，已经有人做了，而且还做得更好。比如Samsung DeX，Debian Noroot，Ubuntu Touch等。

我比较喜欢的是一个叫termux的app。它的大致的思路是，做一个安卓APP，这个APP实现一个简单的shell，或者说一个terminal。

简单的看了它的下代码，实现很简单，大部分都是一些Java层的UI，用来实现一个终端窗口输入和显示等交互，这没有什么好说的。他的c++实现很简单，只有一两百行，核心就是create process。先建一个伪终端，然后fork一下自己，然后exec调用命令行，把结果返回过去。这是很标准的一个，教科书般的，实现shell的方法。

你可能觉得这么简单的一个terminal并没有什么用，但是不要忘了安卓的内核是基于Linux的。基于这个terminal我们有了可以执行本地代码的能力，因为安卓下边本身就支持c++实现本地代码，我们只是没有root权限，事实上我们根本用不到root权限，只要能运行二进制代码，我们虚拟一个linux的运行环境就够了，而且这个环境的性能并不会降低，因为它运行的是原生代码，并没有模拟层的存在，你可以认为这个APP就是它的沙盒，可以运行本地代码。而且安卓可以使用ndk来编译c++程序。我们只要在本地把相应的基本运行时库编译了，并按照linux的目录结构摆放，设置一些变量把他们指到正确的位置，就可以编译和执行各种各样的程序了。这些工具甚至不需要大的改动，只需要重新编译一下。现在termux下面已经有各种各样的编译好的pkg了，比如clang，这是一个C/C++编译器，有了编译器我们可以编译各种程序。大部分的包都可以在下面找到，比如python，php，nginx等一些常用的工具在下面都有。有人已经把x11这些图形库给打包了，你甚至可以在上面装ubuntu或者debian等一些Linux发行版。

这些Linux的发行版，本身并不是一个操作系统，他们只是基于Linux内核，把一些常用的软件打包一下，做一些包管理器等等，仅此而已。实际上基于安卓，我们完全可以做一个新的Linux发行版本，我们可以把各种各样的软件打包进去，甚至是图形化的桌面，这一切都在安卓上的一个APP的沙盒环境里运行，其实也是在安卓上运行，他拥有CPU执行的一切，没有的仅仅是无法直接读取手机的其他功能，调用安卓的一些API，可以优化一下，这就是一个完美的环境。

随着手机的发展，存储也越来越大，我们现在看128g都是起步的配置，手机内存也到了主流的8g，这些都已经算是台式机的配置了，只要储存空间够大，我们就可以塞进去更多的东西，在安卓上再运行一个桌面环境，可以通过安卓的USB接口，连接外部设备，MacBook其实也就一个USB type-c接口，就可以连接所有的外设，安卓手机其实也是一样的。在未来我们只要兜里装一个手机，那么我们到处都可以连上显示器和键盘作为一个办公环境，当然如果觉得插线麻烦的话，通过ssh和vnc连接也是一样的。

等未来这一切都更清晰明朗一些的话，无论是谷歌还是苹果都是会看到这些趋势的，安卓和iOS都可能会加一个桌面版的模式，可以直接在系统级别实现，也有可能是基于一个APP上来运行，跟其他功能互不干涉，我觉得后者的可能性更大一些。

甚至可能会出现，直接安装在手机上的桌面操作系统，如果你的旧手机不用了，换新手机了，那么旧手机就可以刷上一个桌面系统，这样就不用再买单独的电脑。

其实PC的小型化也是一个趋势，除非你追求性能，更快的游戏速度。像手机大小的PC，没有噪音，速度又不是很慢的话，足够写程序，其实也就够了。甚至随着一些接口的速度提升，比如USB 4.0标准都出来了，接口速度甚至能达到40Gbps，这么快的速度足够将显卡外接了，就像移动硬盘一样，把显卡作为外接设备，这样打游戏也不会存在性能不够的问题了。

简单总结一下，arm将逐渐取代x86，PC的小型化，微型化，甚至可以在手机上运行的桌面环境。

这些只是我对过去的观察思考，以及对未来的预测，它不一定会发生，然而，总结过去和预测将来，尝试抓住一些机会是重要的。就像那位戴眼镜的长者说过的，人的一生，不止要靠自己努力，也要考虑历史行程的影响。

当然写在这里的东西都是一些空泛的思考了，真正觉得有价值可执行去做的事情，是不会公开的。

以前埋头苦干太多，现在则需要多思考，大部分时间战略比战术重要。