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Arm如何凭借ARM架构获得芯片主导地位?

时间: 2023-12-15 21:22:13 |   作者: 长方形塞

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  •   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,这归功于慢慢的变多的公司选择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度地下跌。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、地理政治学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?

      Arm企业成立于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开始慢慢地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,我一直很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产品线年推出以来,帮助Arm打入了人工智能领域。

      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。”

      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,由于监督管理的机构和Arm的一些大客户的阻挠,该交易告吹。

      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会决定了它的成败。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,当然还能够继续大规模生产智能手机芯片,所有这些都基于ARM架构。

      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,这并非是说英特尔的未来遇到了烦,但它肯定会引发一些疑问:苹果能做到,其他公司也能吗?”

      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在汽车领域也在持续不断的发展壮大。虽然其芯片早已应用于汽车领域,但随着无人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。

      格里森思韦特称无人驾驶是“我们在地球上见过的计算最密集的任务之一”。他认为需要出示的是一个标准平台,让全世界的软件研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。因此必须让这样的一个过程变得更容易、更简单。

      尽管慢慢的变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。”

      哈斯表示,“我们并不像人们想象的那样受到巨大影响,因为我们正真看到的趋势之一,尤其是在智能手机领域,慢慢的变多的手机采用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。”

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