藏在苹果身后的半导体巨头 从幕后走到台前

“Arm是半导体产业的基础。”在招股书开篇,Arm毫不谦虚地写道。

与苹果、三星等手机厂商不同,Arm的产品并不被大众消费者所熟知,但目前全球超过九成的手机处理器都在使用Arm架构,这其中就包括苹果公司iPhone系列手机的处理器。

近日,Arm向美国证交会正式提交IPO申请,这也让Arm公司开始进入大众的视线,从苹果的“背后”,逐渐走到“台前”。

Arm公司的成长史要从“消费电子的黎明”——七十年代说起。彼时,二十多岁的比尔·盖茨决定开始创业,并在1976年创办了Micro-Soft,也就是今天的微软;同样正值青年的史蒂夫·乔布斯在家中的车库内,与儿时伙伴一同创立了苹果公司。

与两者差不多同时诞生的,还有一家位于英国的小公司。1979年,刚刚从剑桥大学博士毕业的赫尔曼·豪泽与克里斯·克里一起成立了Acorn电脑公司,这就是Arm的前身。

Acorn在早期推出了第一代廉价个人电脑,并大获成功。但Acorn并未满足于已取得的成就,受IBM和苹果公司启发,他们意识到,如果想保持竞争力,那么需要更强大的处理器来驱动计算机。

但市面上的CPU都没法满足Acorn的需求,因此Acorn联系了英特尔,试图拿到英特尔的286芯片的授权。但不曾想到,傲慢的英特尔断然拒绝。事实证明,这可能是英特尔历史上做过的最后悔的决定之一。

于是,Acorn决定设计自己的CPU,跟随彼时硅谷大热的RISC(精简指令集计算机)风潮,Acorn的工程师开始开发基于RISC的32位微处理器芯片。1983年10月,Arm开发计划正式启动,当时的Arm的全称还是Acorn RISC Machine。

1985年,第一块使用RISC指令集的Arm芯片在Acorn的芯片代工厂VLSI公司诞生。

后期,因经营、业务管理、股权变动种种原因,Acorn剥离了Arm部门,与苹果公司、代工厂VLSI合作成立了Arm公司,全称为Advanced RISC Machines,即为现在的Arm。

自此,命运的天平开始向Arm倾斜。

Arm做对了什么?

想要知道Arm如何能够与英特尔一争高下,首先需要理解上文提到的RISC指令集。

指令集,就是CPU中用来计算和控制计算机系统的一套指令的集合,可大致分为精简指令集和复杂指令集两类。RISC属于精简指令集,与复杂指令集CISC相对应。

CISC设计复杂、功耗高,但优势在于高计算性能;RISC的功耗极低、具有低发热特性,但在通用性计算上面不及CISC。不难发现,RISC的低功耗和低发热特性完美地契合了移动设备的需求,这让Arm赶上了后来移动时代的“天降红利”。

另外,Arm能够取得如今的成就,很大一部分原因要归功于其开创的IP授权模式。简单来说,Arm公司本身并不靠自有的设计来制造或出售CPU,而是将处理器架构授权给有兴趣的厂家。正如Arm的英文释义之一“武装”,Arm公司选择的道路是“武装”他人。

针对不同的公司,Arm有不同的授权方案。例如,面对苹果、三星等研发实力雄厚的企业,Arm仅仅授权其架构和指令集,客户能够自行设计和Arm指令集兼容的处理器,自主性更高;反之,Arm也向一些芯片设计公司提供处理器授权服务,在这种方案下,客户只需要按照其设计好的芯片图纸生产即可。

与英特尔重资产、高利润的垄断模式截然相反,Arm的授权模式,将芯片的架构、设计、生产各环节拆分,从而实现了成本分摊、生产效率提高以及新工艺的加速迭代。

目前,Arm在全球拥有1000多家处理器授权合作企业,全球移动设备中超过九成的处理器都在用Arm的架构。

盈利模式上,Arm也与客户深度绑定。由于Arm的利润依赖于IP授权,因此其客户能卖出的芯片数量决定了Arm的利润多寡,通过与上下游企业合作绑定,Arm与其合作伙伴实现了互利共赢。

综合Arm创新的商业模式、RISC指令集的特性优势,叠加移动互联时代的到来,天时地利人和,Arm从一家名为Acorn的小公司蜕变为如今的芯片“巨无霸”。

架构之争终局未至

当下,Arm的故事还在继续演绎。在招股书中,Arm并未透露此次IPO的定价、融资规模以及估值。但综合多家媒体报道,Arm的本次IPO有望成为今年内全球最大的IPO,以及历史上第三大科技领域的IPO项目,仅次于阿里巴巴、Meta。

但值得注意的是,在Arm位于山巅之际,其主宰的移动芯片架构帝国已然产生了一道裂缝。新的挑战者RISC-V以开源(免费)、设计简单、易于模块化设计等优势来势汹汹,Arm的最大客户之一高通已着手推动RISC-V架构在全球的采用。

另外,市场对于Arm的估值颇有微词。据韩国经济日报援引知情人士消息称,三星对Arm的估值持怀疑态度。按照后者目前超过600亿美元的估值,其市销率可能会达到22,远远高于半导体行业的同行。彭博社相关报道显示,全球投资银行为Arm的估值范围设定为300亿美元到700亿美元不等,范围跨度极大。

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