Windows 10 ARM64的机遇和挑战
本文于2018年12月20日首发于IT之家。
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提起运行在ARM架构处理器上的Windows 10桌面系统，我们可以追溯到2016年的12月份，当时在WinHEC大会上，微软展示了基于高通骁龙820处理器的Windows 10笔记本设备。
▲视频截图：运行在高通骁龙820芯片上的Windows 10 ARM64，完整视频请点击这里
也许大家还记得上一款基于ARM架构处理器的Windows桌面系统——Windows RT/RT 8.1，可惜的是，这款操作系统当时并没有获得主流消费市场的青睐，最后以失败告终。
基于ARM架构处理器的Windows 10 ARM64和当年Windows RT/RT 8.1的最大不同是，它不仅可以运行商店里的UWP应用，还可以运行原生ARM64桌面软件并通过虚拟化技术兼容Win32桌面软件。
▲视频截图：完整版Adobe Photoshop运行在Windows 10 ARM64上，完整视频请点击这里
相比之下，Windows RT/RT 8.1则只能运行从应用商店下载的Modern应用以及第一方预装的Internet Explorer、Office 2013等桌面软件。
在本月的骁龙技术峰会上，高通发布了全球首款7纳米PC平台——骁龙8cx计算平台，这也将已经亮相两年却仍然没在消费市场大规模普及的微软的Windows 10 ARM64重新带到了大众的视野当中。今天的这期文章，我们就一起来探讨，在当今的技术背景下，微软Windows 10 ARM64这个平台面临哪些机遇和哪些挑战。
Windows RT命运的重演？
同样是面向ARM架构平台的Windows桌面系统，很多读者担心Windows 10 ARM64最终会面临和Windows RT相同的命运，那么这种担心是否有必要呢？
Windows RT当年所面临的问题是什么？
这款系统看起来太像完整版的Windows 8，以至于很多用户搞不清Windows RT和Windows 8之间究竟有什么区别，在这种情况下，当他们在Windows RT上尝试安装桌面软件的时候，就会遇到问题。
▲乍一看上去，Windows RT 8.1和完整版的Windows 8.1似乎没什么区别
为什么Windows RT不支持运行传统的桌面软件？
从表面上来看，Windows RT不能运行传统的桌面软件，是因为它是一款专为ARM架构的处理器所设计的操作系统，而市面上的传统桌面软件都是为X86桌面平台构建的，此时，架构平台间的差异就像是操作系统和桌面软件间的“天堑”，让这两者无法相互兼容。
然而事实并非是我们表面上所看到的那样，Windows RT无法运行传统桌面软件的真正原因并非是架构平台间的“天堑”，而是微软故意制造的限制。
▲Windows RT 8.1系统中的本地安全策略编辑器
由于Windows RT保留了大多数的Win32接口，这个所谓“不完整”的Windows 8其实也没有那么的不完整，如果传统桌面软件的开发者想让他们的应用程序运行在Windows RT上，那他们只需要把桌面软件的原生代码针对ARM架构的处理器重新编译即可，有些完全基于.Net Framework的桌面软件甚至根本不需要重新编译。
为基于ARM的Windows RT移植桌面软件，听起来似乎是个好主意，不过问题来了，微软在Windows RT上启用了强制的签名检查，就算开发者所编写的传统桌面软件能够兼容Windows RT，那没经过签名的软件也无法在Windows RT上运行。
事实上，启用强制的签名检查是一项合情合理的举措，因为这可以确保桌面软件的安全，但糟糕的是，微软当时并不向第三方软件开发商提供传统桌面软件的签名，正常情况下，除了我们前面提到的Internet Explorer、Office 2013等微软自家的桌面软件之外，没有第三方的桌面软件能在Windows RT上运行。
大概在2013年的时候，有些用户可能读到过这样一则消息，说的是Windows RT已被越狱，可以运行桌面软件，事实上，Windows RT越狱运行桌面软件的原理就是绕过微软的强制签名检查机制。
▲Windows RT越狱后通过X86模拟器运行X86桌面软件，详情点击这里
有些读者看到这里可能会问了，既然Windows RT不能运行桌面软件是它当时所面临的一大问题，而它又有能力运行桌面软件，那微软为什么不开放这款系统运行桌面软件的能力呢？
当然是为了生态。微软有意限制Windows RT运行传统桌面软件的能力，是希望能借此引导开发者开发、用户使用Modern应用程序，从而让新生不久的Windows应用商店充实和热闹起来。
后来事情的发展，似乎与微软所希望的背道而驰，搭载Windows RT的硬件产品的市场表现，也决定了Windows RT这款系统最终的结局。在Windows 10发布之前，笔者也曾经幻想有朝一日微软能在“Windows 9”里解除Windows RT桌面软件的强制签名检查，结果最后等来的却是和当年的Windows Phone 7.8有异曲同工之妙的“Windows RT 8.2”，即Windows RT 8.1 Update 3。
▲Windows RT 8.1 Update 3带来了类似于Windows 10早期预览版样式的开始菜单
既然微软上一个专为ARM架构处理器构建的Windows桌面操作系统已经以失败告终，那为什么此时，我们却无需担心Windows 10 ARM64会面临和当年的Windows RT相同的命运呢？因为Windows 10 ARM已经克服了Windows RT的最大缺陷——无法运行桌面软件。
现如今，无论是运行原生的ARM64桌面软件还是通过虚拟化技术来运行Win32桌面软件，Windows 10 ARM64既不存在技术上的障碍，也不存在人为上的限制，这还要归功于今天和5年前截然不同的技术背景。
首先，和5年前相比，Modern应用已经不再是Windows应用商店（微软商店）中的唯一商品，Win32应用和PWA应用也是微软商店应用生态的重要组成部分，在这种情况下，微软已经无需封印Windows 10 ARM64运行桌面软件的能力。
▲微软商店里的桌面版iTunes
▲运行在Windows 10桌面上的饿了么PWA应用（第三方开发者打包）
第二，和当年Windows RT系统所依托的英伟达Tegra 3、Tegra 4和高通骁龙800不同，随着高通骁龙845、骁龙850、骁龙855、骁龙8cx等高性能移动平台/PC平台的问世，如今的芯片的性能已经不再是Windows 10 ARM 64运行桌面软件所面临的瓶颈，事实上，通过2016年年底那次在高通骁龙820上的演示我们可以看出，Windows 10 ARM64就算是运行在两年前的高通骁龙芯片上也能够取得较为理想的流畅度表现。
▲视频截图：运行在高通骁龙820芯片上的Windows 10 ARM64的任务管理器，完整视频请点击这里
第三，随着移动通信技术的不断发展，4G、5G等技术让蜂窝网络的连接速度不再亚于有线宽带，尤其随着5G技术的发展，高带宽、低延迟的蜂窝网络更可以为将来基于Windows 10 ARM64的电脑的时刻连接特性提供强有力的支持。
因此，我们可以得出的结论是，无论是从应用生态的角度看、从性能表现的角度看，还是从连接性能的角度看，Windows 10 ARM64所面临的机遇都是相当重大的。
Windows 10 ARM64的挑战
尽管正如我们前面所说的那样，Windows 10 ARM64面临重大机遇，但它所面临的挑战也是不可忽视的。
首先，虽然高通骁龙移动平台/PC平台的性能已经不再是Windows 10 ARM64运行桌面软件的瓶颈，高通骁龙845、850、855、8cx等高性能芯片也预计能够为Windows 10 ARM64 PC带来相当不错的流畅度体验，可是和英特尔酷睿系列芯片相比，高通骁龙系列芯片的性能仍有继续提升的空间。如果专为Windows 10 ARM64设计的ARM芯片既能够实现长久的续航，又能够实现强劲的性能，那相信基于ARM架构处理器的Windows 10 PC一定更受消费市场的欢迎。
▲截图：外媒关于MWC上搭载高通骁龙芯片的Always Connected PC的报道（节选）
第二，从当前的Windows 10应用生态来看，绝大多数的桌面软件还是面向Win32开发的，这些软件虽然能够在Windows 10 ARM64上运行，可是借助虚拟化技术来运行必定使它们面临性能损耗，因此，进一步建设和完善刚刚起步的原生ARM64的应用生态，对Windows 10 ARM64系统及设备的体验提升来讲是至关重要的，对此，微软不仅需要邀请Adobe等生产力工具巨头为其站台，更需要出台相应的激励政策来鼓励更多的开发者构建ARM64原生桌面软件。
▲微软商店中的应用程序
第三，基于ARM架构处理器的Windows 10 ARM64笔记本设备的成本和售价依然还有压缩的空间。以最近三星发布的Galaxy Book 2为例，这款笔记本搭载了高通骁龙850处理器，配备了4GB运行内存和128GB存储空间，其屏幕为一块分辨率为2160*1440的Super AMOLED屏，它的售价是999美元，约合人民币6931元。
▲搭载高通骁龙850处理器的Galaxy Book 2
这个售价和传统的基于英特尔处理器的电脑相比优势似乎并不明显，毕竟将近7000元的价格，要买到一个性能更强的英特尔酷睿i5笔记本也并不成什么问题，除非你对续航异常敏感，觉得Windows 10 ARM64笔记本的长续航特性是个不可或缺的刚性需求。
如果Windows 10 ARM64笔记本的价格能够做到和中端规格/价位的手机持平，售价在3000~4000元之间，那相信这类笔记本对消费者来说会相当有吸引力。
Surface Phone的一线生机
尽管微软从来也没针对所谓的“Surface Phone”做过任何正面的回应，可是这台设备一直活在IT之家的传说之中。当时基于高通骁龙820处理器的运行完整的桌面版Windows 10的笔记本在WinHEC 2016上成功演示之后，很多读者都兴奋地表示，他们手中的Lumia手机终于有救了。
虽然后来微软乔北峰回应称，现有的运行Windows 10 Mobile系统的Lumia设备无法升级到Windows 10 ARM64，但仍有黑客和开发者通过技术手段让微软Lumia 950/950 XL手机成功运行了Windows 10 ARM64系统，这款系统在Lumia 950/950 XL设备上的运行效果也告诉我们，微软不给Lumia升级Windows 10 ARM64的决定似乎并不是没有道理的，要知道，Lumia 950/950XL所搭载的高通骁龙808和高通骁龙810处理器和如今的高通骁龙845、850、855、8cx移动平台/PC平台完全不是一个时代的产品，它们的性能也完全不在一个年级。
▲运行在Lumia 950 XL上的Windows 10专业版，由于高通骁龙810的性能有限，其用户体验非常一般
Lumia 950/950XL运行Windows 10 ARM64的用户体验瓶颈，只是性能而已。
我们不妨这样设想，既然设备厂商把高通骁龙845/855塞到手机里是没有问题的，那我们为什么不能把它塞到一台和普通的手机一样大的Windows 10 ARM64电脑上呢？换句话说，既然把体积做小和把续航做长对于Windows 10 ARM64电脑来说已经不成问题，那单纯从技术上来说，为什么不能有一台高通骁龙845或者855手机搭载完整的桌面版Windows 10呢？
在这个设想之下，我们已经可以看到搭载Windows 10 ARM64系统的“Surface Phone”概念设备的样子：
这台设备配备高通骁龙855处理器，运行内存为8GB，采用传统的手机造型，支持Windows 10的Continuum模式。在手机模式下，这款设备仅可运行UWP应用和PWA渐进式应用，但将其与大屏幕和键鼠连接之后，这台设备运行Win32桌面软件和原生ARM64桌面软件的能力将被解禁，成为一台真正具有生产力的PC主机。
▲英特尔一台运行完整版Windows 10的原型机，把它的处理器换成骁龙芯片，它就成了我们理想中的那台设备
如果只考虑到技术因素而不考虑到市场因素，这台“Surface Phone”是完全可以制造出来的。在高性能高通骁龙移动平台/PC平台和Windows 10 ARM64的软硬件支持之下，Surface Phone，或者类似的设备，还是有一线生机的。
尽管Windows 10 ARM64和当年的Windows RT同样运行在ARM架构的处理器上，可在不同的技术背景和时代背景下，这两款系统的命运也是截然不同的。笔者认为，如果Windows 10 ARM能够应对我们上面提到的那些挑战，那这个平台的发展前景，必然是不可估量的。
