起底ARM：留給中國隊的時間不多了-奇力新代理商/風華代理商/奇力新代理/風華高科代理/ 國巨代理，深圳華新科代理，蘇州風華代理，蘇州電容電阻電感

ARM并購案對于中國乃至全球半導體產(chǎn)業(yè)的擾動仍在發(fā)酵。

對于是否應放行這場世紀交易，中國產(chǎn)經(jīng)業(yè)界存在不同聲音。根據(jù)媒體報道，9月27日，在“第四屆信息安全產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇”上，中國工程院院士倪光南在談及英偉達對ARM的并購時表示，“我相信我們商務部可能會否了這個并購”。

理解這場交易的意義，需要先從認知ARM公司開始——持此初衷，本篇報告將對ARM進行深度起底：

ARM通過精簡指令集的成功撼動了英特爾的霸主地位，后發(fā)制人成為移動互聯(lián)網(wǎng)的最大贏家，并極有可能繼續(xù)主導物聯(lián)網(wǎng)時代，其股權(quán)也成為科技大國爭奪的焦點。

更為值得警醒的是，IP核（Intellectual Property core，知識產(chǎn)權(quán)核）作為芯片領(lǐng)域某些環(huán)節(jié)，我們還基本處于空白，行業(yè)和市場更對IP的重視程度，遠遠不夠。

01

ARM的全球風云

英國ARM公司，全稱Advanced RISC Machines，中文翻譯成安謀，是一家蜚聲全球的半導體IP提供商。

就中國公眾而言，對于ARM公司的了解，可能不是因為晦澀堅深的芯片技術(shù)，而是由于各種“花邊新聞”。從2016年至今，ARM登上全球科技頭條的新聞就多達3個：

◆2016年7月，趁著英國鬧退歐的時間窗口，日本軟銀集團提出以243億英鎊（320億美元）現(xiàn)金收購ARM公司。收購完成后ARM退市，這筆交易也被認為是孫正義大手筆押注物聯(lián)網(wǎng)的代表作。

◇2019年，ARM再次登上頭條是因為緊張的貿(mào)易關(guān)系與華為。2019年5月，美國商務部工業(yè)和安全局把華為列入出口管制實體清單，緊接著ARM確認將中止與華為的業(yè)務合作。

如果華為不能使用ARM的芯片設計IP，那海思將就地休克，好在華為當時擁有最新的ARMv8的架構(gòu)層級永久授權(quán)，可以保證華為在此基礎(chǔ)上研發(fā)新產(chǎn)品，短期的影響有限。

◆2020年9月，半導體AI第一股英偉達(NASDAQ:NVDA)宣布計劃以400億美元從日本軟銀集團手中收購ARM的全部股權(quán)。業(yè)界的解讀為軟銀將獲得急缺的現(xiàn)金，而英偉達將憑借ARM的技術(shù)補強CPU的短板，從此在物聯(lián)網(wǎng)時代一騎絕塵；而以中國為代表的市場則可能遭遇被壟斷的命運。

站在人類科技樹頂端的ARM，最早由蘋果、諾基亞、Acorn、VLSI、Technology等公司合資創(chuàng)立，后來由于蘋果手機芯片使用ARM架構(gòu)，而逐漸走向主流市場。

ARM成功地在移動互聯(lián)網(wǎng)時代戰(zhàn)勝不可一世的英特爾，完全壟斷了移動終端的芯片設計架構(gòu)。

因此，ARM自然成為全球主要科技國家的關(guān)注焦點，每次圍繞ARM的股權(quán)紛爭都成為行業(yè)舉足輕重的事情，角逐方包括英國、美國、日本、中國和歐洲。

02

ARM的商業(yè)模式

起底ARM，必須要首先理解它的商業(yè)模式。

一句話來說，ARM做的是芯片設計領(lǐng)域的IP授權(quán)，可以簡單理解成靠賣知識產(chǎn)權(quán)為生。但為了深刻理解為什么ARM能站在芯片行業(yè)之巔，我們繞不開對技術(shù)的討論。

一切從處理器出發(fā)。

處理器作為一個設備的大腦，賦予設備智能；我們深入處理器的內(nèi)部，一般包括內(nèi)核、調(diào)試系統(tǒng)、外設、存儲器等部件，而其中內(nèi)核是處理器中最重要的部分。

進一步拆解，內(nèi)核是由指令集與微架構(gòu)構(gòu)成的；指令集是所有指令的集合，而指令規(guī)定了處理器可以執(zhí)行的操作，作為軟硬件的接口，指令集與上層操作系統(tǒng)、應用程序等緊密聯(lián)系；微架構(gòu)是用于完成指令操作的硬件電路設計，使得處理器在收到指令后可以盡可能高效地完成運算。

圖1：處理器的結(jié)構(gòu)示意圖;資料來源：百度

而ARM做的就是賣IP核的生意，即指令集+微架構(gòu)。

通過以上的介紹，我們知道IP核是芯片中最難的部分，只不過大家比較熟悉的英特爾賣的是整個芯片，而ARM只賣其中的核，還是以授權(quán)方式進行的，是一種更加靈活、輕資產(chǎn)的模式。

由于ARM 的IP核是基于精簡指令集（RISC），相對于英特爾X86 的復雜指令集（CISC），RISC可以讓整個處理器更為簡化，適合功耗小、成本敏感、任務相對固定的應用場景中。

而這正好是智能手機為代表的移動終端的痛點，因此ARM把握住機會成為移動互聯(lián)網(wǎng)最成功的半導體公司，而英特爾(NASDAQ:INTC)則遭遇的“失去的十年”。

提到ARM，繞不開的是其“技術(shù)+生態(tài)”的巨大優(yōu)勢。由于指令集的設計十分復雜，再疊加架構(gòu)設計這種高精尖環(huán)節(jié)，導致ARM始終保持對競爭對手的代際領(lǐng)先；而技術(shù)之外，ARM另一個優(yōu)勢在于其從芯片設計、制造到銷售提供各類支持，以創(chuàng)新實力+深度合作打造客戶粘性。

ARM的厲害之處，除了技術(shù)絕對的領(lǐng)先和巨大的生態(tài)粘性外，錦緞研究員認為其商業(yè)模式的創(chuàng)新，更是值得關(guān)注的重點。這種只授權(quán)沒有實物商品的商業(yè)模式，對知識產(chǎn)權(quán)仍處于起步階段的中國公司來說，顯得稀奇又難以理解。

ARM公司本身不制造、不銷售任何實物芯片，只是自己設計IP，包括指令集架構(gòu)、微處理器、圖形核心、互連架構(gòu)，然后通過授權(quán)這些IP獲取收入。

收取的費用又包括兩部分： 針對IP授權(quán)的前期授權(quán)費，和根據(jù)每顆芯片售價按比例抽取版稅(royalty)。又通過三種不同層級權(quán)限的授權(quán)模式，和客戶進行合作。

圖5：ARM獨創(chuàng)的商業(yè)模式 ;資料來源：ARM官網(wǎng)

而這種神奇商業(yè)模式的誕生，背后有著深刻行業(yè)發(fā)展規(guī)律：

隨著智能終端產(chǎn)品越來越復雜多樣，芯片設計難度快速提升，設計成本指數(shù)級上升，為降低設計風險和成本，芯片設計公司越來越多地尋求使用經(jīng)過驗證的IP，因此芯片設計產(chǎn)業(yè)拆分出芯片IP產(chǎn)業(yè)。

這個就非常像芯片制造領(lǐng)域，以前都是垂直一體化的IDM模式，后來臺積電創(chuàng)立只做芯片代工部分的商業(yè)模式。所以我們可以認為ARM就是“軟版”的臺積電。

03

ARM的過去

ARM公司的前身成立于1978年，算是第一批成立的半導體公司；但公司成為今日的雛形，則是需要追溯到1990年ARM控股的成立，當時最為重要的股東就是蘋果，可謂含著金鑰匙出身。

1993年-2008年，為公司飛速成長的15年，在低功耗嵌入式處理器市場快所向披靡。

最被大家津津樂道的就是ARM成為移動互聯(lián)網(wǎng)時代的芯片IP霸主。在OS+CPU體系中，ARM+Android體系戰(zhàn)勝了PC時代Windows+Intel體系。

ARM 架構(gòu)依靠蘋果和三星打開市場后，逐漸形成壁壘，由于對開發(fā)者持開放態(tài)度，而非英特爾的封閉態(tài)度，因此幾乎壟斷了移動端芯片市場。毫不夸張的講，我們使用的每一臺智能手機的智能都是ARM賦予的。

圖2：ARM歷史大事件;資料來源：ARM官網(wǎng)

不用列舉眼花繚亂的財務數(shù)據(jù)，我們可以用一張圖來說明ARM的牛x，根據(jù)ARM自己公布的其IP授權(quán)相關(guān)的芯片出貨數(shù)據(jù)，截止到2019年，基于ARM授權(quán)的芯片出貨量超過1660億顆，占全球整個芯片市場出貨量的市場份額高達34%。

圖3：一張圖說明ARM的牛x;資料來源：ARM官網(wǎng)

04

ARM的未來

自然，大家容易想到的一個問題是，隨著智能手機每年出貨量達到14億部的瓶頸，ARM的增長是不是就到頭了？其實不然。

正如前文所說，ARM是精簡類類指令集（且指令集內(nèi)容在持續(xù)升級更新），因此其天然適用于海量物聯(lián)網(wǎng)設備，手機只是其中的一種。這也是為什么AI第一股英偉達管理層對收購ARM表現(xiàn)得如此激動的本質(zhì)原因。

ARM的廣闊舞臺，我們可以從服務器芯片這個市場來見微知著：當前全球服務器年出貨量超過1100萬臺，但服務器芯片基本被X86壟斷，憑借接近100%的壟斷，服務器成為英特爾的提款機，英特爾每年有接近50%的利潤來自服務器。

我們看到大家都在試圖挑戰(zhàn)英特爾的壟斷地位：

華為在2019年1月發(fā)布首款基于ARM架構(gòu)的服務器芯片—鯤鵬920；蘋果近期發(fā)布基于ARM架構(gòu)開發(fā)Mac芯片；

目前 ARM 已經(jīng)明確了其針對數(shù)據(jù)中心的 Neoverse 架構(gòu)迭代升級策略，每一代性能提升都在 30%以上，遠遠超過 X86 架構(gòu) CPU 每一代性能提升的幅度，未來ARM 在性能上與X86 之間的差距將不斷縮小。

服務器僅僅是開胃菜。根據(jù)ARM自己的判斷，其未來面對的市場包括移動終端、ICT基礎(chǔ)設施、汽車、嵌入式等場景。

ARM 整體可參與的市場，預計到2029年，將達到2320億美元，而目前收入不到20億美元的ARM，離天花板還有著無盡的空間。

而這顯然不是癡人說夢，ARM 的精簡指令集功耗較小、價格便宜、并發(fā)處理效率高、升級速度快，出身就帶著物聯(lián)網(wǎng)基因，以目前在 5G 網(wǎng)絡基礎(chǔ)設施市場為例，ARM的市占率已經(jīng)達到28%。

圖4：ARM未來的成長空間仍然廣闊;資料來源：ARM官網(wǎng)

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中國企業(yè)的破局方向

現(xiàn)在全球科技戰(zhàn)背景下，大家所有的關(guān)注點都在半導體的制造和設備領(lǐng)域，如臺積電不能給華為海思生產(chǎn)。

但實際上，芯片設計制造一體兩面中的軟件部分，國內(nèi)依然是接近空白，這個領(lǐng)域主要是指底層架構(gòu)的IP和芯片設計領(lǐng)域的必須用到的EDA軟件，尤其隨著美國英偉達收購ARM后，這個環(huán)節(jié)被卡的可能性將明顯上升。

我們知道，目前市場主流的指令集是以 x86 為代表的復雜指令集（CISC）和以 ARM 為代表的簡單指令集（RISC），基本處于完全的壟斷的賣方市場，國內(nèi) CPU企業(yè)大多選擇購買國外的架構(gòu)授權(quán)，來設計芯片，哪怕最為領(lǐng)先的華為海思也是如此。

隨著國內(nèi)芯片行業(yè)投資熱潮迸發(fā)，芯片設計公司大量成立，到2019年國內(nèi)初創(chuàng)芯片設計公司數(shù)量多達1780家，是2015年的兩倍，若核心IP的缺失，將會導致這些企業(yè)輕則最終只能為別人做嫁衣，重則隨時被人斷供。

考慮到我國絕大部分芯片都建立在國外公司IP或架構(gòu)授權(quán)的基礎(chǔ)上，推進IP 和芯片底層架構(gòu)國產(chǎn)化是市場的選擇也是國家戰(zhàn)略的需求。

圖6：國內(nèi)初創(chuàng)芯片設計公司數(shù)量 ;資料來源：芯原股份招股說明書

【1】方向1：重視并學習ARM的成功經(jīng)驗

我們看到，國內(nèi)大部分芯片設計公司，都是哪個下游應用領(lǐng)域比較熱就去涌向哪個市場，而不愿意去碰難啃的底層核心東西。

以芯片領(lǐng)域目前不被大家重視的IP核行業(yè)為例，我們通過復盤ARM的成長歷程，知道ARM就是因為一門心思做精簡指令集，打破了英特爾復雜指令集的一家獨大，而不是去避重就輕選擇某個細分的芯片設計賽道。

回到國內(nèi)，諸如華為海思、中微公司(SH:688012)這樣啃硬骨頭的企業(yè)太少，市場也因為稀缺給予這些標的（華為海思未上市）貴到離譜的估值。

隨著芯片投資熱潮的冷卻，那些只講故事的公司將失去支撐。未來更值得期待的是類似ARM這種做底層突破的企業(yè)，不過可能的投資機會將集中在一級市場。

當然，由于指令集具有類似于操作系統(tǒng)一樣的自然壟斷性，想直接挑戰(zhàn)ARM的地位幾無可能，就像強如ARM，在發(fā)展的前30年，也根本無法撼動英特爾在服務器市場的地位。

但隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，指令集的需求將更趨于碎片化，因此IP核行業(yè)的集中度應該會更加分散，這反倒給了國內(nèi)企業(yè)的創(chuàng)業(yè)機會。目前國內(nèi)僅有一家科創(chuàng)板上市公司芯原股份(SH:688521)從事IP授權(quán)相關(guān)業(yè)務，能否成功突圍還需跟蹤觀察。

【2】方向2：如何差異化競爭

正如前文所述，ARM憑借技術(shù)代際領(lǐng)先，指令集的天然生態(tài)，加之未來可能攜手英偉達之后的強強聯(lián)手，國內(nèi)初創(chuàng)公司在智能手機、服務器IP核上實現(xiàn)替代基本沒有可能。

但隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的芯片需求碎片化以及芯片設計環(huán)節(jié)分工深化，國內(nèi)企業(yè)能做的仍然是差異化競爭。

差異化競爭體現(xiàn)在兩個市場：

在處理器芯片中，IP應用數(shù)量越來越多。以手機為例，現(xiàn)在的SoC都是基于多種不同IP組合進行設計的，隨著先進制程的演進，單顆SOC芯片上可集成的IP數(shù)量也大幅增加。

其他碎片化場景中，IP將不斷涌現(xiàn)。IP從芯片設計環(huán)節(jié)分離的趨勢仍在持續(xù)推進，未來存儲、GPU、模擬類IP需求也將逐漸體現(xiàn)出來。

從數(shù)據(jù)上直觀感受，根據(jù)IBS統(tǒng)計，芯片IP市場將從2018年的46億美元增長至2027年的101億美元，其中處理器IP市場仍為最大單一市場，預計在2027年達到63億美元；但其他細分市場也不容小覷，預計到2027年，數(shù)?；旌螴P市場預計達到13億美元，射頻IP市場預達到11億美元。

圖7：全球半導體IP市場（單位：10億美元） ;資料來源：IBS

這一小眾而又極其重要的市場，尚未看到太多中國企業(yè)的影子，這是因為目前國內(nèi)大部分IP公司為初創(chuàng)型企業(yè)，尚未進入公眾視野。芯片設計IP的需求十分緊迫，套用國足比賽中常聽到的一句話：留給中國隊的時間不多了。