AI重塑PC生态，图像生成与处理

AI进入一切智能设备，已经是消费电子产业的新趋势。

11月22日，在一次媒体活动上，联想集团董事长兼CEO杨元庆指出，未来的PC市场，将由AI PC所主导。

杨元庆认为，所谓AI PC，需要具备以下五大特质：能够运行经过压缩和性能优化的个人大模型；具备更强的算力，支持异构计算；具备更大的存储，形成个人知识库，为个人大模型提供燃料；更顺畅的自然语言交互；更可靠的安全和隐私保护。

华泰证券分析师黄乐平等也指出，生成式AI的出现，会改变过去40年一直保持稳定的以Wintel（Windows+Intel）联盟为核心的PC生态：

从应用角度，连接企业数据库的知识问答，基于个人信息的文生图工具和个人助手等可能成为第一批AIPC应用；

从芯片角度，对AI应用支持更好的ARM芯片可能在2-3年之后占据全球20%以上重要份额；

从PC品牌角度，新的应用和更多的芯片供应商会缩短换机周期和提升毛利率。

应用：尚处于雏形阶段 三类杀手级应用已经出现

据高通统计，AI终端应用已从去年的1-2个增长至今年的数百个，预计2024年将达到上千个。

分析师指出，目前AI落地PC的应用可大致分为6类：

1）文字交互：人机对话、问答；

2）文字生成：文字归纳总结、撰写演讲稿与邮件、扩写文章；

3）音频/图像/视频：音视频编辑、视频压缩；

4）跨模态搜索：根据文字搜索图片、根据文字/图片搜索视频内容；

5）跨模态生成：文生图（根据文字制作PPT配图）、图生文（根据配图生成PPT文字）、语音转文字、文稿生成视频；

6）与应用软件协同优化：视频会议软件人像背景分离、视觉与游戏增强、网络安全。

不过，目前AI PC应用尚处于雏形阶段，分析师认为，有望在初期成为杀手级应用的有三类：连接企业/个人数据库的知识问答、图像生成与处理工具、AI个人助手（例如微软Copilot）。

杀手级应用：基于企业知识库的知识问答

企业对数据隐私、数据安全的高要求推动知识问答功能在AIPC的落地。企业可以通过内部数据对基础模型进行微调，在端侧再加入企业知识矢量数据库中的特定知识，最后链接旧有的ERP系统、CRM系统、MES系统等供应商数据库，得到一个混合的AI系统，既能够既保证数据安全，也具有泛化知识，同时能够回答企业相关的特定问题。

杀手级应用：图像生成与处理

我们认为用户对图像生成与处理的需求较大，未来AIPC的应用或包括：1）上传本地图像训练定制化图像模型，再生成新的图像；2）图像处理。我们认为AIPC能够满足用户对于隐私性的需求。

杀手级应用：AI个人助手

我们认为类似微软Copilot形态的AI个人助手或将改变人机交互方式，用户通过个人助手实现一定基础功能，并调用其他软件完成进阶功能。AIPC能够创建个性化的本地知识库，通过模型压缩技术运行个人大模型，实现AI自然交互。个人将拥有AI孪生设备，进一步提高生产力、简化工作流程，并保护个人隐私数据安全。我们认为微软Copilot是值得关注的产品形态。

总体而言，随着PC经历从互联网阶段到基于云计算的移动互联网，办公软件也普遍实现云化，推动大量在线协作工具及企业协作平台的出现。如今，AI已在多种生产力工具中实现落地，如WPSAI、微软365Copilot、谷歌DuetAI等，显著提升办公效率，Zoom等沟通工具也新增了基于大模型的重点摘要、自动回复等功能，办公软件进入基于AI的新时代。

芯片：ARM架构市占率进一步提升

芯片方面，分析师认为，ARM 架构 CPU 具备低功耗、高性能等特点，符合 AI PC 发展趋势，在 2-3 年之后有望在全球 PC 芯片市场占据一个重要份额（>20%）。

目前一台 PC 通常需要以下芯片：1）一颗内置 GPU 功能的 x86 架构的 CPU， 2）DRAM 运行程序，3）NAND 用来存储数据。AI大模型的出现对 PC 用芯片提出了新的需求。

华泰证券指出，根据 IDC 统计，2022 年在 PC 市场，从出货量上看，Intel 芯片占比 71.5%，AMD 占比 16.2%。2022 年，ARM 架构 CPU 在 PC 市场的市占率约 11%，主要布局厂商为苹果。

2023 年 10 月，高通推出的基于 ARM 架构 X Elite 芯片具备突出的 AI 性能表现，符合AI PC发展趋势，有望带来 ARM CPU 在 PC 市场取得进一步突破。

PC品牌：AI推高配置要求 缩短换机周期

分析师还指出，AI应用落地将对PC性能提出更高要求。

算力方面，高通、英特尔、AMD等芯片厂商纷纷展开布局，陆续推出针对AIPC场景优化的芯片产品。在PC侧，使用独立GPU运行AI运载，具备高性能、高吞吐量等优势，但功耗高；NPU方案更具高能效、低功耗等特点，但对高性能要求AI负载支持能力有限。

考虑AI任务需求以及用户偏好不同，分析师认为AI PC市场使用1）CPU+NPU；2）CPU+独立GPU；3）CPU+NPU+独立GPU组合作为处理AI负载主力的算力架构方案或将长期共存。

存储方面，由于大模型的离线应用将占用一定内存，同时AI模型大量的计算也将对总线带宽提出更高要求，因此将对PC终端的存储能力提出更高要求。在内存方面，以运行7B的LLM为例，在INT8量化下，分析师认为大模型端侧推理将为PC带来约8GB的内存提升。

因此，随着AI大模型渗透率的提高，为了跟上AI软件的性能要求，消费者和企业也势必会加快PC更换频率。

从“生产力工具”到“AI双胞胎”

如果AI PC的概念在几年前被提出，可能会被认作是商业噱头，而现在，时机似乎已经成熟。

AI“嫁接”PC的原因，一方面是生成式AI需要更多终端及应用来证明其对生产生活能产生的帮助。ChatGPT自诞生之后，凭借令人惊叹的内容生成能力，在拓展人们对日常工作方式想象力的同时，也触发了“百模大战”的盛况。然而，这种部署在云端的“想象力”还不能完全转化为智能的“生产力”——如果内容生成于云端最终输出于终端，既有数据泄露的风险，也会出现“时隔一天，AI熟人变路人”的情况。

而另一方面，是PC在当前的市场背景下需要一次被重新定义的契机。作为发明于上世纪的终端设备，PC近年来的市场表现一直较为低迷，其虽在疫情期间出现了短暂提升，但是在居家办公阶段结束之后便很快回落。数据显示，在2023年第一季度，全球个人电脑总出货量为5670万台，同比下滑28%，同时也是十年来出货量最低的一个季度。研报指出，在过去的5个季度里，PC厂商一直在解决库存问题，并寻找新的业务增长点，预计带有AI功能的PC将会成为推动出货量增长的新动力。

风口浪尖下，PC开始了自己的“华丽转型”。

率先展现出转型迹象的是在应用和系统层面。5月24日，微软在开发者大会上公布了名为Copliet的AI助手。据了解，Copliet被部署在Windows11并被嵌入Word、Excle等办公软件，以协助用户完成基础问答、邮件回复等日常工作事务。

而从PC设备本身而言，其以往扮演的“云端内容显示端口”的角色现如今也发生了一定转变——“人工智能双胞胎”，这是联想CEO杨元庆对AI PC未来样态所提出的愿景。

联想集团首席工程师莫志坚告诉《中国电子报》记者，对于消费者而言，PC始终是生产力工具。而在AIGC时代，PC不仅是工具，还将进化为具备创造能力的更强、更加个性化的智能助手。“AI PC将有效提高生产力，为消费者提供个性化体验，同时还能具备更好的个人隐私保护能力，保障数据安全，还将诞生一系列创新应用。”莫志坚说，“具体而言，智能写作助手、自动翻译工具、音视频合成以及虚拟现实内容等功能，将会让人工智能惠及每一个使用者——这一切都建立在设备足够理解使用者的基础之上。”

PC与AI如何适配？高通交卷

AI能够在一定程度上赋能甚至重塑PC，这对处理器而言是极大的挑战。在两者如何适配的问题上，高通携X Elite率先给出了答案。

相比x86，高通入局PC的时间不占先机，所以其落脚点一直是求新求变。在打造PC芯片平台的第一阶段，高通的重点是“始终在线的5G PC”。2016年，高通尝试将骁龙835这一移动端处理器搭载至PC端，而彼时的通信技术还在4G阶段，人工智能的概念也处于萌芽期。高通捕捉到了用户在使用PC时对于联网的需求，并表示：“Wi-Fi并非随处可得，如果用户想让笔记本电脑不用连接外部热点就可以联网，他们就必须接入家里或者其他某处的Wi-Fi。我们将提供真正的连接移动性，凭借调制解调器来解决这类Wi-Fi难题。”之后，高通于2018年推出了PC骁龙8cx处理器。这款集成了高通当时最高配置Kryo 495 CPU和Adreno 680 GPU的计算平台保留了之前产品优秀的信号和续航能力，依靠集成式 X24 LTE 调制解调器，可提供2 Gbps的峰值下载速度。

AI PC，是高通对PC市场的第二次进击。在硬件升级的过程中，NPU（神经网络处理器）被发现是进行人工智能的卷积运算里效率更高的芯片。高通在8cx时已经集成了相关AI引擎，此次的X Elite则通过“CPU+GPU+NPU”的异构模式实现了达75TOPS的整体算力，其中Hexagon NPU可提供45TOPS。AI加持、5G赋能，或许是高通对于AI PC的定位。由于PC端大模型的参数量级有限，因此“端云协同”在未来的生产生活中会更加重要。PC需时刻保持联网状态，以保证如果在端侧大模型推理不畅时能够随时连接到云端进行运算。而连接技术恰好根植于高通的“DNA”，高通发言人Sascha Segan在峰会上表示：“X Elite支持高达10Gbps的下载速度以及支持高频并发多连接和双蓝牙的Wi-Fi 7，能够让用户在移动状态保持连接、生产力和娱乐，包括进行视频电话和虚拟协作，从而让用户可以随时随地工作和创作。”

高通之外，其他处理器厂商也在积极布局AI PC。英特尔将于12月14日推出一款“专为AI时代定制的处理器”Meteor Lake,据了解，该处理器也将使用“CPU+GPU+NPU”的集成方式，不仅满足端侧大模型部署，还能保证AI在断网这类意外情况下的使用。在近日的进博会现场，AMD展示了搭载自研AI加速引擎的笔记本电脑。在Ryzen AI引擎与CPU、GPU的协同计算下，笔记本电脑可在极低的功耗下完成本地文生文智能对话、视频会议画面优化、老照片画质修复等智能计算，同时还拥有优秀的隐私保护功能。

AI PC将至，生态还需完善

联想CEO杨元庆曾表示在明年9月将会正式上线销售AI PC——“将会推出由骁龙赋能的AI智慧终端”。AI PC被各大厂商视作一个全新的风口，业界预测2024年将会是“AI PC元年”。然而，在芯片处理器能够承载AI需求、终端设备能够部署大模型之后，距离人们能够轻松体验AI PC还差一步。

纵观PC发展的历史，其软硬件性能的升级都是通过应用生态驱动的：最初以办公为主要场景，应用便围绕着Windows生态进行建设；之后的互联网时代，通信技术结合WEB 2.0诞生了其他应用，并进一步促进了移动设备的发展，在AI PC上，也同样需要新的使用场景和开发场景，构成一组全新的生态。

英特尔副总裁兼中国软件生态事业部总经理李映表示，未来AI PC的发展有三个关键点。首先是由开放生态驱动；其次，开发者可以借助应用进行更快、更好的规模化开发；第三，要具备给用户带来价值的杀手级应用。“未来可能会有更多的新型应用出现在AI PC上。AI PC时代的真正到来，是由应用的丰富程度以及用户的使用黏合度来决定的。”李映说。

如李映所言，生态开放能够有效促进应用开发，开发者便可能被激发出更多创造性、应用数量和质量不断提升并最终出现杀手级应用，三者已然成为芯片和软件厂商的布局方向。

实现开放生态的有效途径是加强合作。英特尔启动“AI PC加速计划”，与超过100家ISV伙伴深度合作，并集合300余项AI加速功能，致力于在音频效果、内容创建、视频协作等多方面强化消费者在PC的体验；在近日微软Ignite 2023的现场，英伟达CEO黄仁勋回顾了英伟达与微软过去的合作成果，双方在“英伟达GPU+Windows PC”这一合作模式的基础上，构建出将大模型从云端推广到PC端和工作站的安装基础，AIGC走上PC正逐渐成为可能。

在开发生态层面，头部厂商也在将触角延伸到更多领域。高通曾于2022年推出AI软件栈（Qualcomm AI Stack），支持包括TensorFlow、Pytorch和ONNX在内的所有主流开发框架和操作系统。高通表示，当前可以直接在任务管理器当中找到Hexagon NPU，这也意味着开发者可以观察到其运行情况和工作负载。

而在应用和系统方面，11月1日微软正式发布Microsoft 365 Copliet 11。据了解，Microsoft Copilot可提供与微软工作趋势指数报告类似的分析；根据用户偏好提供定制化回复；还有会议记录等辅助团队合作等功能。同时，微软围绕Copliet做了一系列的更新，并表示，Copilot for Service能够利用生成式AI扩展现有的联络中心，客服人员在与客户的沟通中可以用自然语言向Copilot for Service提问，并从知识库中获得基于数据源的相关洞察，更高效地解决问题；而Copilot in Microsoft Dynamics 365 Guides结合了生成式AI和混合现实能力，无需手动操作，即可帮助一线服务行业专业人员使用自然语言和人类手势提供交互式指导。

尽管距离真正的AI PC问世还有一段时间，但半导体、操作系统、独立软件供应商、OEM和广大开发者正在积极备战。作为一种新样态的生产力工具，AI PC不仅能够简化工作流程、保护个人隐私，更重要的是，未来出现在PC上的“杀手级应用”可能会如ChatGPT一般，带给用户超出预期的智能化、个性化体验。

来源：常嘉帅，全天候科技，华尔街见闻，中国电子报