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不卖芯片,只卖设计,ARM再度爆发扳倒英特尔

发布时间:2020-03-23

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全球半导体巨人——英特尔(Intel),面临称霸全球信息技术产业以来的很大威胁。

被英特尔定义为敌人的不是别人,正是英特尔亲密的战友:微软(Microsoft)。

201162日,台北国际电脑展上,微软公布下一世代新的作业系统Win8,意外宣布将支援微处理器业者ARM的平台,此举等于宣告称霸个人电脑产业20多年的Wintel(微软、英特尔)联盟正式裂解。

ARM,成为微软公开认证的英特尔对手。然而,ARM是谁?

它赚的钱虽小,量却惊人!全球95%手机,都缴专利费给它

从事微处理器硅知识产权(IP)授权的ARM,就是各种芯片背后的设计脑袋,ARM是全球手机芯片的霸主,全世界95%的手机,都要向它缴交专利费。

从苹果、三星(Samsung)到宏达电(HTC)的智能手机,甚至联发科的山寨机,都要向ARM进贡。全世界每卖出一支智能手机,里头就有五至六颗芯片使用ARM专利,平均每支智能手机,要向ARM缴交大约0.5美元专利费。以每支手机使用五至六颗芯片计算,一颗芯片的专利费仅新台币两元多,五元硬币还有找,数字小到让IC设计公司没感觉。

ARM从没生产过一颗芯片,但它却像是一个隐形芯片帝国。去年全球有61亿颗芯片采用ARM架构(ARM inside),ARM以市占率28%,成为全球第一大半导体硅知识产权授权公司。从手机到洗衣机,从汽车到电视,只要使用到芯片,平均全球每四颗芯片,就有一颗来自ARM血统。

全球投资人看好ARM未来竞争力,把ARM的股价与市值,快速推高。ARM五年来股价成长399%,英特尔成长22.4%,同期间,ARM市值增加370%,英特尔仅增加4.8%。

ARM市值约新台币3850亿元,员工却只有1900人。英特尔市值虽是ARM9倍多,员工却是ARM48倍,ARM平均每位员工创造的市值,是英特尔员工的5.2倍!

台湾知名科技品牌宏达电,用13000名员工打造出台股获利王,员工平均创造市值只有ARM1/3。而全球大电子代工公司鸿海,全球布局近100万人,每位员工创造的市值更仅有ARM1/17

ARM,堪称拥有全世界值钱的脑袋!

为何一家不到2000名员工的公司,得以称霸全球,成为拥有91000名员工的英特尔敌人?

它非硅谷出身,剑桥创业!没产业链撑腰 ,产品仍打进全球

身为移动装置世界的隐形、拥有全世界值钱脑袋的公司,ARM却低调得连英国金融业也没听过。我在伦敦拜访全球资产管理公司贝莱德、全球银行汇丰银行时,提及我接下来要去剑桥采访ARM,得到的反应竟都是:ARM是谁?

在芬兰,无人不知手机巨人诺基亚(Nokia),在英国,ARM的知名度却近乎零。这更引发我对ARM的好奇。

当我抵达剑桥,前往距离剑桥大学十英里远的乡间,随着ARM创办人之一的李·史密斯(Lee Smith)来到20年前ARM成立的地方才发现,ARM的低调如同剑桥之于硅谷,诞生于剑桥这种非科技主流的环境,ARM被迫发展“只卖脑袋、不卖芯片”的特殊商业模式,正是它称霸世界的秘密之一。

这里的道路,时速限制35英里(约60公里),ARM创业的所在地,乡间道路仅容一辆汽车通过,而ARM的办公室,竟是一个用来养火鸡的谷仓。20年前,12位年轻工程师在这租金便宜的谷仓,开始他们的创业梦。

20年后,谷仓依旧,周边的环境,在史密斯的记忆中也完全没变。这里的前方,一片绿草地还养着三匹马,后方则是绿树成荫。“这里要很久很久,才会有一辆车子通过。”史密斯笑着回忆。

但在一万公里远的美国硅谷,环境迥然不同。那里的停车场停满跑车,高速公路时速上看一百英里,电脑、手机及各式科技公司林立,拥有让半导体设计公司成功的完整产业链。

位于硅谷的全球第二大个人电脑微处理器公司,超微(AMD)创办人杰瑞·桑德斯(Jerry Sanders)有句名言:“没有晶圆厂,不是男子汉!”(Real men have fabs)这正是20世纪90年代全球科技重镇的硅谷半导体业核心思维的写照,当时的主流思想是比规模、比处理器速度的时代。

但在剑桥,没有电脑、手机等潜在客户,没有完整产业链。即使现在,ARM来自英国的营收,占比也只有约1%。这里的一切条件,都没有让ARM成功的客观理由,逼着这群工程师得想出能走出英国、适用全球的产品。

ARM能够成功,很重要的一个原因,就是我们在剑桥创业,而不是在硅谷。”

12位创办元老之一、现任ARM总裁的都铎·布朗(Tudor Brown)说。他坐在剑桥大学有名的康河小船上,不疾不徐地谈着ARM地位,来自一个与硅谷完全不同的想法。

它不追求效能,选择省电苹果20年前,就找它推iPad前身

ARM所思考的在20年前不是主流,却在20年后造成全球科技产业巨变。这个巨变的种子,就是追求“省电”。

1983年,ARM的母公司英国Acorn电脑公司打算制作、销售低价电脑,布朗负责评估采用哪一款微处理器。当时布朗的选择有三家公司,都来自美国,分别是:英特尔、摩托罗拉(Motorola)和国家半导体(National Semiconductor)。

“当时这三款微处理器,都是16位架构,对我们想开发的产品来说,太慢而且又太贵。”布朗的这个评估结果,让Acorn决定开发自己的微处理器,成立微处理器设计部门,也就是ARM的前身。

这个部门开发市场上少有的32位微处理器,它选择当时非主流的精简指令集(RISCReduce Instruction Set Computer)的程序语言,而非英特尔等业者采用的主流复杂指令集(CISCComplex Instruction Set Computer)。

Reduce意指精简,精简指令集的特色,是追求用少的程序语言执行程序,相对可达到省电效果。Complex意指复杂,复杂指令集可以将许多程序语言放在一个芯片上,同时执行更多的程序,让芯片效能极大化。

为何是选择精简指令集?“我们的想法很简单,就是要低耗电、低成本。”史密斯说,“我们的目标其实是要设计一台低价电脑,当时微处理器的热能相当高,一台电脑要应付微处理器的热,就要特别设计的电路板、结构,还有风扇,这些成本都很高。如果解决掉耗电问题,就是解决热的问题,解决热的问题,等于解决成本问题。”

选择精简而非复杂,让ARM走向与众不同的路,也成为它最初竞争优势。ARM因为没有太多资金,只做微处理器设计。但ARM单纯想设计出省电的微处理器的做法,却引来苹果电脑(Apple)的兴趣。

19901127日,苹果远从硅谷来到剑桥,投资300万美元,与ARM的母公司Acorn合资成立ARM,并取得30%的股权。为的就是连当时美国硅谷都没有的东西:ARM设计的低耗能32位微处理器,以生产全球第一台手持式个人电脑“牛顿”(Newton)。

“牛顿,可以说是iPad的祖父。”当年一手带领“牛顿”计划的专案负责人布朗说,“我还记得,1992年的牛顿广告,就跟2010年推出的iPad广告一模一样:随身携带、记事、手写等概念融合在一起。”

只是当时的牛顿太大、太厚、太慢,手写技术不够发达。后面,全球第一台个人随身电脑“牛顿”失败了,让苹果赔掉近1亿美元。

ARM从苹果的失败,体会到“客户的失败,就是ARM的失败。”布朗回忆,当时的ARM很小,能赚钱机会,就是客户赚钱,ARM的技术才能发挥价值。当时英国没有科技公司,逼着ARM得往海外走,ARM第一个客户是苹果,第二个客户来自欧洲,第三个客户是日本公司夏普(Sharp)。

“倾听客户的声音,就成为ARM的信条。”ARM创办元老、ARM技术长麦克?穆勒(Mike Muller)说。这个信条,为ARM带来了大转折,时间就在1993年。

它不主攻PC,先攻手机! 诺基亚登手机霸主,它是幕后英雄

当时手机产业,正从类比时代转进数位时代,美国德州仪器针对手机开发出数字处理芯片,打算与新兴的欧洲手机公司诺基亚合作,“诺基亚向德仪要求提供一个32位微处理器架构的要求。”穆勒回忆,诺基亚打算在手机上内键游戏(编按:即诺基亚的贪食蛇游戏),但当时手机用的46位微处理器太慢,德仪就向诺基亚推荐ARM的解决方案。

当时对ARM大的挑战是,手机的微处理器从16位元进展到32位,得使用更多存储器,将会使得手机制造成本大幅攀升,而ARM设计出“ARM700”微处理器,帮诺基亚省下40%以上的存储器成本。

诺基亚在1996年采用了ARM的解决方案,ARM从此大翻身,营收连续6年平均成长率超过50%!ARM走一条与硅谷不同思维的路,虽没在个人电脑市场开花结果,却在讲求“省电”而非“效能”的手机产业获得成功。

ARM一路扮演诺基亚在1998年登上全球手机霸主幕后英雄。同年,ARM在英国伦敦证交所、美国那斯达克上市,上市第一天,ARM创造了130位百万英镑富翁。

ARM协助诺基亚开发出最成功手机。1999年,IBM、爱立信、任天堂等各大科技公司也纷纷与ARM签订授权合作协定,就连英特尔也成为ARM的客户。

从苹果的失败,到诺基亚的成功,让ARM体会到最重要的一件事:“分享”的经营哲学。这是它在选择“精简”后,第二个重要的决定。

“我们跟客户分享资源、分享利润,也分享风险。”布朗说。

ARM若不是站在半导体巨人德仪的肩膀上,根本没机会接触到诺基亚。透过德仪,ARM学到“分享资源”的好处:若没有苹果的失败,也不会有后来诺基亚的成功,这让ARM学到“分享风险”的概念。

为何苹果的失败让诺基亚成功?ARM为诺基亚开发的微处理器架构取名为‘ARM700’,其实它是源自为苹果牛顿设计的‘ARM600’。”当时负责为此命名的技术长穆勒说。如果,当初ARM没有为苹果开发产品,就不会累积出移动装置的开发经验,苹果牛顿失败的经验,却成为开发诺基亚手机处理器的基础。

这个可“分享资源、分享风险”的经营模式,巧妙的将ARM低耗能的基因,从苹果移转到诺基亚身上,又从诺基亚移转到苹果身上。诺基亚、苹果虽大起大落,ARM却因自我定位为分享平台,得以持续成长。

诺基亚恐怕也没想到,采取ARM解决方案,意外救了苹果,竟会种下10年后,苹果崛起、打败诺基亚的远因。201010月,苹果前任执行长约翰·史卡利(John Scully)在接受美国《彭博商业週刊》(Bloomberg Businessweek)专访时说:“当苹果陷入财务问题,卖掉了ARM的股份获得8亿美元。”“因为卖掉ARM,苹果才能活到现在(stay alive)。”

史卡利在1983年上任苹果执行长,乔布斯因而负气离开他一手创办的苹果电脑。史卡利掌舵苹果10年,后面因牛顿计划失败,1993年遭苹果董事会开除。史卡利先前为了牛顿,投资ARM300万美元。乔布斯1997年回任苹果执行长后,决定趁ARM1998年上市而获利了结,落袋8亿美元,获利高达266倍。

ARM,不仅为乔布斯提供了拯救苹果的银弹,更成了苹果创新的幕后伙伴。

2001年,苹果推出iPod,采用ARM的芯片设计架构;2007年,苹果推出iPhoneARM仍协助参与相关芯片的设计,布朗在苹果的iPhoneiPad设计团队中,见到当年老友,“这显示苹果的愿景、人才,一直都在,就跟ARM一样。”

ARM当年创业的12位元老,有7位仍在经营团队里,其余5位有的退休、有的过世。但不变的,是他们当初的愿景。

“我们要变成全球的标准(Were going to be the global standard)。”布朗说,这句口号是他们创业时的愿景,当时看来大胆,现在却成真了。

采用ARM架构设计手机芯片的晨星半导体董事长梁公伟说,“ARM在移动装置市场现在的地位,就像个人电脑产业的英特尔,已成为业界标准。”

要成为“全球的标准”,单靠ARM一家小公司,不可能办到,从苹果到诺基亚,ARM不断分享伙伴、客户资源、风险与利润,这是ARM把自己的微处理器架构,变成全球标准的机会。

“精简”加上“分享”,让这家小公司,变成科技巨人英特尔对手。

它不单打独斗,形成联军! 250个伙伴,产值追上英特尔

“你知道英特尔销售芯片所带来的营收有多少吗?约300亿美元,如果你看ARM建立的生态系统,运用ARM架构所销售的芯片营收,也大约是300亿美元,双方阵营的营收是一样的。但是因为我们的分享策略,这300亿美元的芯片销售营收,来自250个合作伙伴。”ARM执行长华伦·伊斯特(Warren East)对我说。

ARM因分享所建立起的ARM联军(ARM alliance),形成一个强大的半导体生态系,包括三星、高通、英伟达、联发科、华为等250家不同的芯片设计公司,ARM联军所创造的半导体产值,已经与英特尔平起平坐。

尤其去年苹果推出平板电脑iPad,使用ARM设计的微处理器,掀起全球平板电脑风潮,在2010年抢占1460万台商机,造成英特尔的上网本市场,2010年下半年比上年衰退18%,为ARM联军再开拓出一个新战场。

根据研究机构顾能(Gartner)的统计,目前ARM在移动运算电脑(编按:笔记型电脑、平板电脑)市场已抢得10%占有率;高盛证券预估,2015年移动运算电脑市场,ARM市占率将上看50%,一路追击英特尔。

分享的经营哲学,让ARM产生一股“雪球效应”:雪球越滚越大,加入联军的人数越来越多。即使ARM小得像一只蚂蚁,ARM联军却已变成一支百万大军,拥有扳倒英特尔的巨大力量。

正如同生物进化过程中,蚂蚁身躯渺小,却因群聚特性,靠着集体力量与顽强生命力,从史前时代生存至今;当身躯庞大的恐龙不敌环境巨变一一倒下,蚂蚁却繁衍成昆虫界中,种类多、生存量大的生物帝国。

ARM帝国将继续扩大!今年首季芯片销售量,创历史新高

环境巨变还没有结束。未来科技产品应用范围将越来越广,需要的微处理器越来越多元,市场预期ARM将有爆发性成长,ARM内部的预估数据,也印证此点:

一、ARM成立8年,芯片累计销售才突破5000万颗;3年后,就大幅冲高到累计10亿颗芯片销售量。

二、2010年是ARM成立20週年,该年芯片销售量达61亿颗,一年销售量达前19年累计销售的1/3

三、2011年第一季,采用ARM架构的芯片销售超过18亿5000万颗,创历史新高,2011全年将上看80亿颗。

 

ARM原本内部预估,2020年,ARM累计芯片销售量将达1000亿颗,“我现在可以告诉你,这个数字要上修到1500亿颗。”坐在康河小船上,布朗一派优雅的说,以第一季的数字来看,即使未来每季都不再成长,也将超过1000