Arm上市：聖母難當
今年8月，英國芯片公司Arm正式交表，有望成爲今年美股最大規模的IPO，也是阿里巴巴、Facebook之後的美股歷史第三大的IPO。
全球幾乎所有智能手機都離不開Arm，用他們在招股書裡的話說： 我們的高能效CPU已經在全球99%以上的智能手機上實現了先進的計算，全球約有70%的人口使用基於Arm的產品。
但Arm是一家不做芯片的芯片公司，通過銷售芯片架構授權創收。具體而言，Arm的收入來自兩個方面：
（1）Arm將芯片設計方案，即知識產權（IP）轉讓給蘋果、三星、高通等芯片公司，收取一次性費用。
（2）芯片公司通過Arm IP實現芯片量產並銷售給手機品牌後，再根據每顆芯片售價按比例向Arm繳納版稅。
比如蘋果的A系列芯片和M系列芯片都採用了Arm架構，因此需要向Arm支付版權費，高通和聯發科也是如此。
聽上去無比性感的包租公生意，卻讓大股東軟銀險些砸在自己手裡。原因就是收入實在太低：
2022財年，Arm的大客戶高通全年營收442億美元，但Arm不到高通的零頭——26.8億美元[2]。
霸主的幻覺
Arm的崛起，本質上是RISC（精簡指令集）的崛起，後者和CISC（複雜指令集）芯片設計理念，已經相互纏鬥四十年。
二者的區別在於，複雜指令集能夠在同一個指令下執行多個子任務，性能高、功耗也高。
而同樣的複雜任務，精簡指令集則需要通過多條指令來完成，每條指令只執行一個任務，性能顯然不及前者，但功耗低。
20世紀80年代是雙方你爭我奪的高峰期，最終以英特爾x86架構爲代表的複雜指令集大獲全勝。2006年，蘋果的Mac產品線全面倒戈英特爾，x86基本統一了從PC到服務器的整個CPU市場。
直到被勝利衝昏頭腦的英特爾痛失智能手機市場，Arm憑藉低功耗的優勢迅速冒頭。同時，Arm也開創了一種特殊的商業模式：不同於英特爾售賣整張芯片，Arm出售芯片IP，不同廠商可以按需購買Arm的技術或架構，在此基礎上進行設計改進。
換句話說，Arm提供一個標準化的硬裝方案，蘋果、高通這些芯片設計公司可以自己軟裝，Arm收一筆設計費。
這種商業模式也是軟銀看好Arm的原因：Arm身爲移動終端的基礎設施，還有一個非常性感的商業模式。因此，軟銀在2016年斥資320億美元將Arm私有化。
軟銀一開始的判斷並沒有錯，Arm架構是移動互聯網的核心底層，而且物聯網設備出現時，這種IP授權模式也剛好迎合了需求多樣複雜且定製化的各種終端應用。同時，Arm通過大量的專利積累，讓之後的低功耗芯片設計基本都繞不開Arm的IP。
但久而久之，軟銀髮現Arm雖然可以坐地收稅，但收上來的稅實在太少。
以2022年的收入作爲標尺，同樣是在芯片產業關鍵環節上的公司，Arm的收入只有臺積電的3.8%，英特爾的4.3%，高通的6.0%，英偉達的9.9%，ASML的11.6%。
Arm向芯片收取的兩筆費用中，前期授權費通常在100萬至1000萬美元之間，一次性付清；版稅則是每賣出一個芯片，向Arm交付芯片定價的1%～2%[3]。
作爲對比，與Arm商業模式高度類似的是高通的基帶芯片，後者的創收手段也是“收稅”。以高通在2010年和蘋果籤的獨佔協議爲例：高通每年支付蘋果10億美元，換取iPhone的獨家供應權；但蘋果向高通支付專利費：每臺蘋果手機售價的5%[6]。
除了“稅率”更高，手機的售價也遠遠超過芯片。蘋果A16處理器的供應鏈成本在110美元左右，但搭載A16的iPhone 14Pro售價卻超過1099美元。而且只要蘋果漲價，高通都能等比例沾光。
雖然Arm的授權夥伴以每年30至40家的速度增加，但由於基數絕對值太低，依然杯水車薪。
這也是大股東軟銀最不願意看到的情況：從一個性感無比的基礎設施，變成了樸實無華的公共事業。
聖母的圍城
2020年9月，一項秘密洽談許久的收購計劃公諸於世：英偉達將以400億美元的價格從軟銀手中收購Arm。
英偉達在CPU領域建樹不多，而Arm掌握着移動CPU的核心架構。倘若收購成行，英偉達就有機會同時稱霸移動CPU和GPU領域。爲了推動交易成行，英偉達一度就着Arm的財務問題賣慘： “Arm的財務狀況不容樂觀，需要更多的資金支持。”
然而這是一場註定會失敗的併購，幾乎所有國家的監管部門都投了反對票。
和臺積電一樣，Arm中立地位的“合法性”來源於兩點：1.Arm只提供架構授權，從不自己開發芯片，不跟客戶搶生意；2.Arm是一家獨立的公司，不屬於任何半導體公司。
但兩者的不同在於，臺積電擁有先進製程芯片製造能力的絕對優勢地位，並因此獲得了非常大的議價空間。
高通的基帶芯片也是類似的道理。在2010年的協議到期後，在iPhone 7中引入英特爾作爲二供，同時對高通發起訴訟。但由於英特爾的基帶芯片性能實在堪憂，蘋果最終選擇與高通和解。
根據果學第一人郭明錤的爆料，蘋果自研5G基帶芯片失敗，高通仍將是新機型5G基帶芯片的獨家供應商[7]。
Cellular Insights做過一個測試，高通基帶版的iPhone網絡性能，普遍比英特爾版高出了30%。而爲了讓兩個版本的網絡性能齊平，蘋果甚至故意降低高通版本的信號能力[8]。
但Arm的基礎設施地位更多來自“生態”：即有多少下游客戶願意採用Arm架構設計芯片。
“生態”的壁壘在於“雙邊規模效應”：採用Arm架構的芯片越多，圍繞在Arm架構的軟件開發者和用戶也就越多，反過來新的芯片公司和開發者也就更傾向於Arm架構。舉一個類似的例子：如果美團的用戶越多，那麼商戶就更傾向於入駐美團；而商戶變多後，用戶也就越傾向於使用美團。
但這裡有一個關鍵前提：美團的配送費和佣金維持在合理的區間。
與Arm類似的是android系統和英偉達的CUDA，前者是開源的，後者理論上也是免費的，只是與英偉達的GPU綁定。
而且，美團的商戶極其分散，但Arm的客戶都是有錢有勢富可敵國的芯片巨頭。
2010年，英特爾和Arm曾隔空叫板。Arm認爲“英特爾尚未真正進入智能手機市場”。英特爾CEO則在股東大會上反脣相譏： “Arm根本算不上對手，架構授權很難獲得跟我們一樣多的利潤。”
事實也是如此，如果Arm的“稅率”太高，促使下游的芯片公司鐵了心尋找新的架構方案，失去的客戶就很難再回來了。
這一切也正在發生。
無奈的反擊
2022年，Arm在美國法院起訴高通，指控後者未經許可使用Arm的知識產權。原因是高通曾在2021年收購一家名爲NUVIA，從事Arm架構CPU開發的初創公司。
收購完成後，Arm希望與高通針對NUVIA產品重新簽訂授權協議以增加收費，高通顯然不願意。
Arm起訴高通的時候，高通已基於NUVIA研發出服務器芯片的相關產品，正在尋找客戶。和Arm的糾紛無疑干擾了這一計劃。
兩大巨頭各執一詞，Arm一度威脅高通將終止所有許可協議。儘管只是嘴上說說，但這顯然使得高通以及Arm所有的大客戶，都開始對其有所忌憚。
在糾紛進入到白熱化階段之時，Arm的下游客戶們不約而同地開始默默尋找Arm的替代方案。其中最主流的戰略就是投資RISC-V的架構。和Arm一樣，RISC-V同樣基於精簡指令集，還兼有開源的優點。
今年初，一家叫做RISE的生態聯盟在比利時成立。這一聯盟的創始成員包括高通、英特爾、三星、英偉達、聯發科、谷歌等科技巨頭，佔據了芯片市場的半壁江山。
RISE中的“R”指的就是RISC-V架構。這一聯盟的主要共識，就是共同建設RISC-V的軟件生態，加速其商業化進程。推動RISC-V處理器在移動通信、數據中心、邊緣計算及自動駕駛等領域的市場化落地。
這些領域不偏不倚，精準狙擊着Arm的命門。
幾乎是在聯盟成立的同時，有媒體披露，Arm正計劃改變授權模式，效仿高通把定價基礎從芯片售價變成終端售價，每臺手機收取其售價1-2%的授權費用，雖然比例沒變，但實際上漲價幅度達到十倍左右。
早在RISE聯盟成立前，Arm的客戶就開始陸陸續續脫離Arm生態。以高通爲例，驍龍SoC的CPU架構來自Arm，但Adreno GPU則採用自研架構；三星的GPU架構則來自AMD；聯發科雖然使用了Arm的GPU，但是沒有使用Arm架構的NPU。
2022年，Arm提出新規，從2025年開始，如果使用Arm公版CPU，必須搭配使用Arm公版GPU、NPU以及ISP。
而這一新規實質上要求這些客戶在現用的解決方案和Arm之間二選一。要麼放棄Arm，尋找新的CPU架構，要麼換掉所有自研或第三方的芯片，全部改爲Arm公版架構。
消息出來後，三星立馬組建了自研CPU內核架構的團隊，準備於2027年在手機和筆記本電腦產品中將Arm芯片替換爲自研的Galaxy Chip；高通也加速了離開Arm的決定，準備最快在下一代驍龍8 Gen4中使用自研架構Nuvia。
Arm雖然貴爲移動終端芯片的核心基礎設施，但並沒有與之對應的議價能力，它的市場地位的來源反而是對自身利益的主動讓渡。移動終端芯片的市場話語權本質上由蘋果、三星、高通、聯發科這些公司掌握。
最終，Arm只剩最後一枚棋子：上市。
上市的原因有很多。一方面，軟銀近年來活得也並不滋潤，最近一個財季的虧損達到240億元，Arm的收入只能貢獻杯水車薪。相比之下，軟銀通過將Arm上市所獲得的收益明顯更高。目前，蘋果、三星、英偉達、英特爾等都已經排隊成爲Arm的大股東。
另一方面，正值AI帶動的芯片熱潮尚未褪去，Arm在此刻上市，也許還能趁着AI賣個更高的價錢。
最後，在軟銀精準踏空生成式AI，積累了Uber、WeWork等多個失敗案例後，Arm的上市或許也能更好的解答一個問題：孫正義的投資水平到底怎麼樣？
參考資料
[1] SoftBank’s Arm Targets $60 Billion Value in September IPO，Bloomberg
[2] Arm招股書
[3] 《芯片改變世界》，錢綱
[4] 傳高通將通過Nuvia重返Arm服務器芯片市場，芯智訊
[5] 2022 年全球個人電腦出貨量下降 16%，跌至 2.85 億臺，Canalys
[6] 蘋果高通專利大戰終落幕：同意撤銷所有訴訟，華爾街日報
[7] iPhone 15還得用高通！蘋果自研5G基帶芯片被曝難產至2025年，芯東西
[8] 英特爾基帶甩賣蘋果：十年難撼高通 無奈作別移動，新浪科技
編輯：李墨天
視覺設計：疏睿
責任編輯：李墨天
研究支持：何律衡