Arm如何凭借ARM架构获得芯片主导地位？

集微网消息，在每个芯片制造商的幕后，都有一套芯片架构决定着他们的产品将如何运行。在过去的三十年里，Arm已成为制造这种芯片架构的主导公司，它为当今几乎所有的智能手机提供支持。苹果公司基于ARM架构为iPhone和MacBook定制芯片，现在英伟达和AMD也将生产基于ARM架构的个人电脑（PC）芯片。

Arm在9月份的首次公开募股中估值超过540亿美元，这归功于越来越多的公司选择ARM而不是X86架构。

11月8日，Arm公布了上市后的首份财报中业绩，本季度收入同比增长28%。尽管如此，收入仍低于预期，导致Arm股价在盘后交易中下跌超过7%。

Arm向生产中央处理器（CPU）的公司出售其芯片架构的许可证。该公司还从采用其技术出货的每块芯片中收取特许权使用费。Arm CEO雷内·哈斯表示，去年特许权使用费高达300亿美元。其公司客户都是科技和芯片领域的巨头，包括苹果、英伟达、谷歌、微软、亚马逊、三星、英特尔和台积电等。

Arm是苹果公司定制处理器的基础，它已经取代了Mac中的英特尔芯片。亚马逊的定制服务器芯片也基于Arm，高通的旗舰产品骁芯片也采用了Arm技术，并准备大举进军个人电脑市场。

但近年来，Arm也面临着许多风险。该公司称约20%的收入来自中国。采用Arm处理器的智能手机销量几乎全部大幅下滑。去年，英伟达曾试图以400亿美元收购Arm，但以失败告终。

那么Arm是如何在智能手机销售陷入困境、地缘政治充满不确定性的情况下成为今年最大的首次公开募股（IPO）的公司呢？

从智能手机到人工智能

Arm公司成立于1990年，当时只有12名芯片设计师。它最初是苹果公司、Acorn计算机和VLSI（现在是恩智浦的一部分）的合资企业。

1993年，苹果公司推出了采用Arm610处理器的早期手持设备牛顿（Newton）。哈斯认为，这正是公司的理念体现，我们生来就是以低成本电池运行设备的。

同年，Arm公司与德州仪器公司达成协议，将其处理器应用于早期的诺基亚手机，Arm开始逐步成为今天智能手机架构主导者，1998年，Arm首次上市，首席架构师理查德·格里森思韦特当时就在现场。

格里森思韦特表示，“当时我们大约有100人，我一直非常关注公司经历的这一巨大转变，从瞄准一个特定的市场领域扩展到各种不同的计算环境。”

事实上，Arm公司在2000年代发展迅速，2007年推出了首款触屏手机。

他还指出，目前Arm在全球拥有约6500名员工。这些员工大部分在英国，约六分之一在美国，Arm在亚利桑那州、加利福尼亚州、北卡罗来纳州和得克萨斯州都设有办事处，此外，还在挪威、瑞典、法国和印度设有办事处。

2016年，日本软银以320亿美元收购Arm，使Arm再次成为一家私营公司。哈斯当时担任IP产品集团总裁，带头进军包括人工智能在内的新兴市场。

他表示，“个人电脑和手机、汽车、数据中心和物联网，这些都是我们的主要市场。这些市场中的每一个都以某种方式、形态或形式嵌入了人工智能。”

Arm在全球拥有约6800项专利，另有2700项专利申请正在处理中。其中一些是针对Arm用于高性能和云计算的Neoverse产品线的，该产品线自2018年推出以来，帮助Arm打入了人工智能领域。

2023年8月，英伟达发布了最新的Grace Hopper超级芯片，将自家的GPU与Arm的Neoverse内核结合在一起。

格里森思韦特解释说，“通过将这些处理器与英伟达的Grace Hopper紧密结合在一起，就能够以相似的功率实现X86系统2到4倍的性能。”

资金与竞争

如果时间倒退几年，英伟达对Arm的兴趣远不止于技术整合，Arm的所有者软银在对WeWork和Uber等公司的高调投资亏损后需要资金。2020年，软银与英伟达达成协议，以400亿美元的价格出售Arm。18个月后，由于监管机构和Arm的一些大客户的阻挠，该交易告吹。

相反，软银宣布计划再次将Arm上市，哈斯接任CEO。

2023年9月，Arm第二次上市，当天股价攀升近25%，此后股价大幅下跌。

风险之一来自名为RISC-V的免费开源架构。最近，Arm的一些大客户，如谷歌、三星和高通，都对RISC-V表示支持。

Futurum Group CEO丹尼尔·纽曼表示，就目前而言，RISC-V仍是一个低风险的竞争对手。RISC-V比ARM架构落后几年，但在低功耗、物联网和更简单的设计领域，RISC-V确实有一定的吸引力。

Arm更大的竞争对手来自X86。X86由英特尔在上世纪70年代开发，是PC处理器的主流架构，有大量软件为其开发。

从长远来看，软件支持的数量往往决定了它的成败。英特尔很早就为X86提供了大量的软件支持。

大多数服务器传统上也是基于X86的，Forrester分析师Glenn O ’Donnell表示这种情况可能会发生变化。

他认为，服务器市场的情况是，软件已经组件化。软件被分解成容器之类的东西，这使得它更容易在ARM等其他架构上运行。

亚马逊是制造基于ARM的服务器芯片的大公司。AWS在2018年推出了Graviton芯片，与AMD和英特尔的X86 CPU竞争。

纽曼表示，从那时起，Arm就从移动、低功耗物联网、汽车专业嵌入式发展到现在，可以制造下一代服务器、个人电脑，当然还可以继续大规模生产智能手机芯片，所有这些都基于ARM架构。

如果苹果能做到，其他公司也能吗？

苹果是帮助Arm打入笔记本电脑市场的重要合作伙伴。2020年，苹果公司在Mac电脑中采用了自己的基于ARM的处理器，摆脱了15年来一直使用的英特尔X86处理器。

2023年10月，苹果公司发布了最新的M3处理器产品线，以及在这些处理器上运行的MacBook和iMac。苹果表示，基于ARM架构的M3处理器使最新的MacBook电池续航时间长达22小时。

纽曼提到，这并不是说英特尔的未来遇到了大麻烦，但它肯定会引发一些疑问：苹果能做到，其他公司也能吗？”

2023年9月，苹果公司将其与Arm的合作协议延长到至少2040年。

高通是另一个使用ARM架构制造最新PC处理器的大客户，不过Arm与高通双方关系紧张。

Arm在汽车领域也在不断发展壮大。虽然其芯片早已应用于汽车领域，但随着自动驾驶功能的兴起以及与Cruise等公司的合作，该领域目前正在迅速发展。

格里森思韦特称自动驾驶是“我们在地球上见过的计算最密集的任务之一”。他认为需要提供的是一个标准平台，让全世界的软件开发人员能够真正集中精力完成这项艰巨的任务。

这种简化也让Arm成为苹果、亚马逊、谷歌和微软等非芯片公司设计自己的定制芯片时的选择。

Donnell表示，他们的团队比整个公司都要小。因此必须让这个过程变得更容易、更简单。

中国是Arm很好的市场

尽管越来越多的公司开始涉足半导体设计领域，但此前发生的芯片短缺事件暴露了人们对全球90%以上的芯片在亚洲制造这一事实的严重担忧。

现在，中国和美国正在来回对芯片技术实施出口管制。目前，Arm公司表示，出口管制对公司的影响微乎其微。

哈斯提到，“我们所做的显然是遵守各种出口法规。中国对我们来说是一个很好的市场，其约占我们业务的20%。多年来，中国已经发生了变化，过去主要是手机业务，现在主要是围绕数据中心和汽车。

2018年，软银将Arm的中国业务拆为一个独立实体安谋科技，由一群中国投资者持有多数股权。

哈斯解释说，“这主要是为了让我们能在中国发展业务，中国是我们的基础核心业务，所以我们成立了一个分销商部门，但与此同时，我们还成立了一个研发部门，允许一个独立的实体专门为中国市场开发产品，其中有些是基于ARM架构的产品，有些不是。”

Arm还面临着智能手机销售大幅下滑的情况。

哈斯表示，“我们并不像人们想象的那样受到巨大影响，因为我们看到的趋势之一，尤其是在智能手机领域，越来越多的手机采用ARM处理器。因此，对我们来说，实际上每部手机的特许权使用费有所增加。”

（校对/孙乐）