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蘋果與Arm:斬不斷的“父子情”

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蘋果與Arm:斬不斷的“父子情”

當(dāng)蘋果坐穩(wěn)全球頂尖芯片設(shè)計公司之位,Arm的命運卻陷入風(fēng)雨飄搖,前路滿是迷霧。

文 | 芯東西 ZeR0

編輯 | 漠影

英特爾第五任CEO保羅·歐德寧退休時追悔莫及的一件事,就是沒對蘋果iPhone說“yes”。

可惜世上沒有后悔藥,錯誤決策使英特爾與移動革命擦肩而過,被拒的蘋果轉(zhuǎn)身與名不見經(jīng)傳的Arm公司相扶相攜,成就了主宰移動互聯(lián)網(wǎng)時代游戲規(guī)則的“王牌芯片設(shè)計師”。

從2001到2016年,十五年間,蘋果重新定義了五個消費電子賽道:以iPod革命MP3,以iPhone革命移動手機,以iPad革命便攜式電腦,以Apple Watch革命電子手表,以AirPods革命無線耳機。

這些重塑游戲規(guī)則的顛覆性產(chǎn)品,都內(nèi)置了基于Arm架構(gòu)的芯片。

回溯往昔,蘋果和Arm的命運交織遠(yuǎn)不止于此。Arm從誕生到確定授權(quán)模式,再到開辟新的疆域,都離不開其“親爸”蘋果的助攻;蘋果芯片帝國成長的背后,Arm亦是始終避不開的主人公。

但當(dāng)蘋果坐穩(wěn)全球頂尖芯片設(shè)計公司之位,Arm的命運卻陷入風(fēng)雨飄搖,前路滿是迷霧。

01.誕生于蘋果同行之手的Arm

如果蘋果沒有向艾康電腦伸出橄欖枝,Arm能否作為一家獨立公司出現(xiàn)在歷史舞臺上,或許要打上一個問號。

1976年4月,史蒂夫·喬布斯和史蒂夫·沃茲尼亞克在美國加州庫比蒂諾成立蘋果電腦公司,專注于研發(fā)消費級個人電腦(PC)產(chǎn)品。三年后,奧地利籍物理學(xué)博士赫爾曼·豪瑟和英國工程師克里斯·柯里在英國劍橋創(chuàng)辦了一家電腦公司艾康電腦(Acorn Computers)。

Acorn英文含義為橡果,關(guān)于其命名來源,還有個有趣的傳聞,說是創(chuàng)始人想讓公司在電話黃頁里排在蘋果(Apple)公司的前面。后來因其對80年代PC革命初期的貢獻,艾康也被人稱為“英國的蘋果公司”。

而Arm設(shè)計的出現(xiàn),就要從艾康開發(fā)BBC Micro計算機的契機說起。

1981年,英國廣播公司(BBC)計劃在英國推出一套計算機普及節(jié)目,為此廣發(fā)“英雄帖”,想要一款與節(jié)目配套的標(biāo)準(zhǔn)電腦。艾康團隊果斷抓住機遇,只用一周左右時間就造出滿足BBC需求的微型電腦BBC Micro。

▲BBC Micro

但棘手的問題仍擺在艾康面前,BBC要求這臺電腦售價不超過500英鎊,可當(dāng)時一顆摩托羅拉6800系列微處理器的成本就高達(dá)100英鎊,根本沒法將電腦價格控制到500英鎊以內(nèi)。

艾康想請英特爾提供80286芯片的技術(shù)資料,又遭拒絕。就在它四處碰壁之時,其工程師看到了一份來自美國加州大學(xué)伯克利分校的《伯克利RISC計劃》白皮書,這讓艾康團隊萌生了自研芯片的念頭。

指令集架構(gòu)(ISA)是架起芯片與軟件操作系統(tǒng)之間溝通橋梁的標(biāo)準(zhǔn)語言,風(fēng)靡PC處理器界的x86指令集架構(gòu)即屬于復(fù)雜指令集運算(CISC)架構(gòu),用于實現(xiàn)復(fù)雜度較高的硬件執(zhí)行命令。

相比之下,伯克利提出的精簡指令集(RISC)總指令集數(shù)更為精簡、優(yōu)雅、靈活,能大幅降低特定任務(wù)的芯片設(shè)計復(fù)雜度和成本。這正合艾康對芯片的需求。

1983年10月,“艾康精簡指令集架構(gòu)處理器的微型計算機計劃(Acorn RISC Machine)”啟動。經(jīng)過一年半的開發(fā),第一顆基于Arm架構(gòu)的芯片ARM1終于誕生,這也是全球第一款基于精簡指令集的商用芯片。

▲Acorn RISC Machine

英國時間1985年4月26日15點,第一批搭A(yù)RM1芯片的電腦成功啟動,開機畫面上顯示:“Hello world,I am Arm”。

▲BBC Micro電腦中的Arm芯片

這是Arm故事的起點,37年后的今天,它所主宰的疆域?qū)⑦h(yuǎn)遠(yuǎn)超出英國,遍布整個世界。

02.蘋果與艾康“生子”,為牛頓電腦造芯

Arm架構(gòu)初出茅廬之際,英特爾x86架構(gòu)已與微軟Windows操作系統(tǒng)組成“WinTel”聯(lián)盟,并逐步成為全球PC行業(yè)的黃金標(biāo)準(zhǔn)。

相比x86架構(gòu),Arm架構(gòu)的功耗和成本更低,但在性能方面難以與之匹敵。到1985年,Arm芯片在PC市場上表現(xiàn)平平,艾康和蘋果亦在PC領(lǐng)域銷量不濟,喬布斯被蘋果董事會撤去經(jīng)營大權(quán)。

兩家失意的電腦公司很快產(chǎn)生交集。上世紀(jì)80年代后期,蘋果正在為其即將上市的牛頓掌上電腦Newton MessagePad尋找一種合適的移動處理器,這時蘋果的芯片代工合作伙伴VLSI將擁有低功耗、高效能芯片的艾康介紹給了蘋果。

▲蘋果于1993年推出首款搭載Arm芯片的設(shè)備Newton Message Pad

雙方一拍即合,時任蘋果首席科學(xué)家的拉里·特斯勒(Larry Tesler)當(dāng)即決定,在牛頓掌上電腦里使用根據(jù)該產(chǎn)品需求做調(diào)整的定制版Arm芯片。

做調(diào)整需要開銷,但艾康的錢不夠用。于是1990年秋天,蘋果、VLSI和艾康花了六周時間就合資事宜進行談判,最終決定蘋果出錢、艾康出人、VLSI提供工具技術(shù),三家公司共同創(chuàng)立一家芯片合資公司,公司名由“Acorn RISC Machine”改為“Advanced RISC Machine”,簡稱Arm。

1990年11月27日,在英國劍橋的一個谷倉,Arm開始了它的傳奇之旅。

▲Arm最開始的辦公地點在一個谷倉

創(chuàng)立伊始,艾康與蘋果各占了43%的Arm股權(quán)。艾康除了出資外,還提供了12名工程師作為Arm的初始成員,VLSI則在出資25英鎊的同時,包攬了Arm的芯片代工生產(chǎn)需求。

蘋果牛頓掌上電腦的訂單,為Arm撐起了初期的營生。但因為蘋果高估了當(dāng)時可利用的技術(shù),蘋果牛頓掌上電腦市場表現(xiàn)不太好。這令A(yù)rm高層意識到,要保持成功,不能依賴個別產(chǎn)品。

于是,時任Arm CEO的盧賓·薩克斯比(Robin Saxby)決定啟用IP商業(yè)模式,也就是將自家的芯片設(shè)計知識產(chǎn)權(quán)(IP)授權(quán)給更多芯片公司,靠收取前期授權(quán)費(license)和后期版稅(royalty)來營生。從此,全球芯片設(shè)計從業(yè)者都可以是Arm的客戶。

▲Arm的商業(yè)模式

這一時期,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈分工開始細(xì)化。中國臺灣晶圓代工企業(yè)臺積電的崛起,改變了傳統(tǒng)芯片公司大包大攬芯片全產(chǎn)業(yè)鏈的垂直一體化生產(chǎn)模式(IDM),IP授權(quán)、芯片設(shè)計、代工、封裝等環(huán)節(jié)分離的商業(yè)模式登上歷史舞臺。

就在不久之后,蘋果對Arm的投資將襄助蘋果起死回生,并在未來為蘋果帶來豐碩的回報。

03.蘋果賣Arm股份自救

1990年,艾康因陷入經(jīng)營危機被當(dāng)時的IT巨頭Olivetti收購,Arm公司徹底獨立出來。

在新的十年間,年輕的英特爾與微軟的聯(lián)手稱霸PC市場,終結(jié)了他們昔日大客戶、此前電腦“一哥”IBM統(tǒng)治的電腦時代,并分別成為微處理器和PC軟件界的世界領(lǐng)袖。

▲基于安迪·格魯夫在英特爾的報告(來源:《戰(zhàn)略思維》)

當(dāng)時采用IBM PowerPC芯片和自家操作系統(tǒng)的蘋果電腦,無力抵抗WinTel聯(lián)盟帶來的狂風(fēng)驟雨。蘋果在PC市場份額一路下滑,到90年代中期,已經(jīng)面臨巨大的虧損。

1997年,喬布斯回歸蘋果時,蘋果只有近4億美元左右的盈利。為了扭轉(zhuǎn)蘋果的慘淡經(jīng)營,喬布斯在接下來兩年間做了兩個關(guān)鍵舉措:其一,在蘋果距離破產(chǎn)僅剩90天時,拉微軟對其投資1.5億美元;其二,停產(chǎn)牛頓掌上電腦,并開始出售蘋果持有的Arm股份。

從1998到2003年,蘋果以11億美元的價格出售其在Arm的股份。Arm股份換來的救命錢,被蘋果用于推進新項目數(shù)字音樂播放器iPod的研發(fā)。

2001年10月23日出場的第一代iPod轟動一時,以獨特外觀與人性化的操作方式,成為劃時代的革命性產(chǎn)品。iPod系列產(chǎn)品的成功,不僅將蘋果拉離死亡邊緣,從一個小眾品牌推向主流市場,亦將蘋果的產(chǎn)品范圍從電腦擴展至消費電子。歷代iPod產(chǎn)品均采用Arm芯片。

而在蘋果竭力擺脫自身困境的同一時期,新興的手機市場拔地而起,一扇通往未來移動時代的大門正向Arm緩緩敞開。

PC對芯片的核心訴求是性能高、能跑復(fù)雜應(yīng)用,但當(dāng)市場開始轉(zhuǎn)向智能手機和平板電腦,游戲規(guī)則變了,功耗低、省電、續(xù)航能力強成為消費者的新訴求。這一訴求恰恰是x86架構(gòu)的短板、Arm架構(gòu)的長處。

與此同時,Arm的IP授權(quán)模式,使其與合作伙伴形成了“雙贏”的共生關(guān)系。獲得Arm授權(quán)的芯片企業(yè)能把重心放在整體芯片的設(shè)計與銷售上,并攤薄了研發(fā)成本。Arm則作為核心技術(shù)的輸出者,站在整個芯片設(shè)計業(yè)價值鏈的頂端,且無需承擔(dān)芯片設(shè)計失敗的風(fēng)險。

憑借低功耗技術(shù)優(yōu)勢以及具有開創(chuàng)意義的IP授權(quán)商業(yè)模式,Arm在移動芯片領(lǐng)域的出貨量開始爆炸式增長,并迅速稱霸全球手機市場。

▲2000-2014年Arm處理器出貨量(圖源:recode)

2005年,全球98%的手機都搭載了至少一顆Arm芯片。在接下來的15年,Arm更是成為一統(tǒng)移動終端消費電子市場的芯片標(biāo)準(zhǔn)。而PC芯片霸主英特爾卻陷入了創(chuàng)新者的窘境。

04.一統(tǒng)移動互聯(lián)網(wǎng)時代:無處不Arm

2005年6月6日,英特爾第五任CEO歐德寧穿上英特爾標(biāo)志性的兔子服(Bunny Suit)工裝,風(fēng)風(fēng)光光登上蘋果WWDC大會,和喬布斯一起宣布:蘋果電腦Mac將換用英特爾芯片。

這是英特爾在PC領(lǐng)域的又一個勝利時刻。沉浸于喜悅中的歐德寧,卻忽略了一場劃時代的變局:PC時代走到瓶頸,智能手機時代趕來接棒,而新晉大客戶蘋果,正是發(fā)動創(chuàng)新革命的關(guān)鍵引擎。

一個改變重新定義手機的革命性產(chǎn)品——第一代iPhone正在研發(fā)當(dāng)中,它的出現(xiàn),將讓當(dāng)時的行業(yè)巨頭諾基亞和黑莓很快變得無足輕重。

令人唏噓的是,80年代在存儲芯片領(lǐng)域被日企逼至絕境時,英特爾正是憑借抓住PC興起之機轉(zhuǎn)型微處理器供應(yīng)商,登頂全球半導(dǎo)體霸主的王座。但當(dāng)蘋果找到英特爾,希望它能為iPhone提供移動芯片時,英特爾卻未能對這個沖著自己敞開大門的新興領(lǐng)域懷有足夠的敬畏之心。

歐德寧認(rèn)為,無法確定iPhone的未來,蘋果開價又低于預(yù)期,這筆利潤稀薄的買賣,對于能在PC芯片上大賺特賺的英特爾并不劃算。多年后,歐德寧回想起這一決定,感到無比后悔:“事后,我們再回過頭來看,產(chǎn)出已然高出投入不知多少倍了,iPhone的成績顯然也出乎了每個人的預(yù)料。”

英特爾亦有過基于Arm的XScale芯片業(yè)務(wù)。說起來,XScale也與蘋果頗有淵源,其前身是英特爾1997年從DEC公司收購來的StrongARM架構(gòu),蘋果曾在其牛頓移動設(shè)備中使用StrongARM芯片。

XScale一度成為掌上電腦芯片領(lǐng)域的主宰者,還曾開發(fā)一款基于Arm的手機芯片,被當(dāng)時業(yè)界稱為僅次于德州儀器芯片的第二大智能手機芯片。然而推進XScale業(yè)務(wù)近十年后,2006年英特爾卻將它轉(zhuǎn)手約6億美元賣給了美國芯片公司Marvell。待日后英特爾再想切入移動領(lǐng)域,為時晚矣。

2007年6月初,蘋果發(fā)布革命性產(chǎn)品iPhone,移動互聯(lián)網(wǎng)到了黎明破曉時分。5個月后,谷歌推出了第一版開源的安卓操作系統(tǒng),高通推出首款驍龍?zhí)幚砥黩旪圫1,采用Armv6架構(gòu)。

經(jīng)過四年的市場廝殺后,谷歌安卓系統(tǒng)躍居全球第一大智能手機操作系統(tǒng),高通驍龍?zhí)幚砥鲃t為絕大多數(shù)安卓手機的芯片供應(yīng)商,谷歌安卓和高通因而被賜予對標(biāo)PC市場WinTel聯(lián)盟的新名號——手機市場Quadroid。

▲2009-2018年智能手機操作系統(tǒng)市場占有率變化

在這智能手機市場洗牌的四年間,蘋果也開始未雨綢繆,籌備自己的芯片團隊。此后無論全球移動芯片市場如何風(fēng)云變幻,蘋果、高通、華為、聯(lián)發(fā)科、紫光展銳……幾大頭部玩家的核心芯片產(chǎn)品,均離不開Arm架構(gòu)的授權(quán)。

05.孫正義心中收購Arm的種子是喬布斯埋下的

在距離英國近一萬公里的日本,一家互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商軟銀集團開始籌謀收購Arm公司。

2006年,軟銀集團斥資155億美元收購全球移動通信巨頭英國沃達(dá)豐日本分公司。這一收購前不久,軟銀創(chuàng)始人孫正義拿著將iPod與日本手機融合的草圖趕到蘋果總部與老友喬布斯見面。

喬布斯瞄了一眼草圖,在對新產(chǎn)品貫徹極端保密原則的前提下,給了孫正義一個提示:“制造最強移動設(shè)備的時候到了,這一點我也完全贊同。”

此次見面,為后來軟銀在日本獨家銷售iPhone埋下伏筆,也促使孫正義開始思考:喬布斯最強移動設(shè)備的“大腦”,用的是什么樣的CPU呢?

據(jù)孫正義推測,喬布斯這樣一個對美觀有極致追求的人,“絕不會選擇那種電池凸出像癩蛤蟆一樣的丑陋設(shè)計?!睂訉映榻z剝繭后,他下定結(jié)論:“Arm將掌握移動互聯(lián)網(wǎng)時代的平臺?!?/p>

看好Arm未來的孫正義,讓軟銀相關(guān)團隊研究收購Arm的事宜。但軟銀因忙于沃達(dá)豐日本分公司的重建工作,擱置了收購Arm的設(shè)想,這一擱置,就到了十年之后。直到2016年7月,軟銀才宣布擬斥資243億英鎊收購Arm公司。

▲截至2020年2月,Arm芯片出貨量逾1600億顆

而在軟銀從初有計劃到正式收購Arm公司的十年之間,蘋果基于Arm架構(gòu),壘砌起一個覆蓋全產(chǎn)品線的芯片帝國。

06.蘋果的第一顆自研Arm芯片

歷史不時會進入輪回。就像70年代惠普五連拒絕生產(chǎn)沃茲尼亞克和喬布斯設(shè)計的電腦,迫使兩人成立蘋果電腦公司自己造電腦一樣,蘋果與第三方芯片公司在芯片設(shè)計方面的分歧,令喬布斯開始考慮組建蘋果自己的芯片研發(fā)隊伍。

蘋果前三代iPhone搭載的均是基于Arm的定制系統(tǒng)級芯片(SoC)。此前三星曾為蘋果生產(chǎn)數(shù)千萬個iPod播放器所用的簡化版Arm芯片,蘋果也把初代iPhone的芯片業(yè)務(wù)外包給三星,但在和三星談判時,蘋果的弱勢暴露出來——沒有自己的芯片專家,對芯片設(shè)計了解不足,結(jié)果三星為初代iPhone生產(chǎn)的APL0098芯片性能一般。

喬布斯意識到,要保持蘋果的領(lǐng)先優(yōu)勢,必須有一支自己的芯片設(shè)計團隊。蘋果一邊與Arm公司及英國GPU IP供應(yīng)商Imagination達(dá)成授權(quán)協(xié)議,使蘋果能與三星一起研發(fā)和優(yōu)化移動芯片,另一邊積極吸收芯片人才,不斷壯大芯片研發(fā)實力。

2010年,蘋果革命性產(chǎn)品平板電腦iPad問世,出人意料的是,iPad并沒有像蘋果Mac、Apple TV機頂盒等產(chǎn)品線那樣采用英特爾的芯片,而是搭載基于Arm架構(gòu)的蘋果自研A4芯片。除了iPad之外,該芯片還被用到了iPhone 4以及重新設(shè)計后的iOS版第二代Apple TV機頂盒中。

而在iPad項目開始運轉(zhuǎn)之初,喬布斯原本計劃在iPad中采用英特爾凌動(Atom)芯片,但開發(fā)iPod的功臣、酷愛賽博朋克造型的蘋果工程師托尼·法德爾(Tony Fadell)竭力反對這一想法,并力挺擅長低功耗的Arm芯片。

在一次會議中,當(dāng)喬布斯堅持信任英特爾會做出最優(yōu)秀的移動設(shè)備芯片時,法德爾吼道:“錯了,錯了,錯了!”他甚至把自己的名牌拍在會議桌上,威脅要辭職。

最終,喬布斯聽從了法德爾的建議。當(dāng)然做此決定的另一重原因,也是與英特爾難以達(dá)成一致。

喬布斯回憶說:“多年來,我們都跟英特爾反映,他們的圖形芯片很差勁兒?!币婚_始,蘋果和英特爾一起做出了很棒的東西,但這一合作沒繼續(xù)下去,原因有二:一是喬布斯認(rèn)為英特爾太慢了,就像蒸汽輪船一樣,不是很靈活;二是他不想把什么都教給英特爾,因為擔(dān)心英特爾可能把蘋果的東西賣給其競爭對手。

蘋果在2008年收購了一家擁有150人的微處理器設(shè)計公司P.A. Semi,同年獲得Arm芯片技術(shù)授權(quán),由此開始基于Arm架構(gòu)的自研芯片之路。

2013年,蘋果推出首款真正量產(chǎn)的64位Armv8處理器A7芯片,它采用28nm制程和全新Cyclone內(nèi)核,在整個手機應(yīng)用處理器領(lǐng)域一騎絕塵。

▲蘋果A7芯片

無論對蘋果還是芯片界,這只是個變局的開始。

一方面,三星的快速發(fā)展和抄襲iPhone事件使它與蘋果的關(guān)系越發(fā)惡劣,蘋果轉(zhuǎn)而將20nm A8處理器的巨額訂單交給臺積電。此時英特爾已開始量產(chǎn)14nm,芯片制程領(lǐng)先于臺積電,而蘋果拋出的橄欖枝,助推了臺積電加緊研發(fā)和大擴產(chǎn)能。

日后當(dāng)臺積電憑借率先實現(xiàn)7nm量產(chǎn)坐擁晶圓代工半壁江山時,三星的制程工藝研發(fā)節(jié)奏總比臺積電慢上一拍,而英特爾的10nm產(chǎn)品還沒大規(guī)模落地到市場中。

另一方面,蘋果悄然積累的芯片研發(fā)實力逐漸嶄露頭角,它開始快馬加鞭地將一眾手機應(yīng)用處理器設(shè)計商遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在身后。

07.借勢Arm,平地而起的蘋果芯片帝國

2014年,蘋果進一步在A8和A8X處理器上優(yōu)化64位Cyclone架構(gòu),并采用20nm制程工藝。

此時,三星和高通都尚未生產(chǎn)出適合手機的64位Arm芯片,英特爾也一直沒能在移動芯片市場展現(xiàn)出較強的吸引力。第二年,英特爾不再在財報中公布移動部門的業(yè)績,英偉達(dá)則直接放棄移動設(shè)備市場。

而蘋果芯片還在雄赳赳大步向前邁,智能手機、平板電腦、智能手表、無線耳機、筆記本電腦及臺式機主機……基于Arm架構(gòu),蘋果自研通用芯片架構(gòu)陸續(xù)觸達(dá)其每一個產(chǎn)品線。

▲2014年蘋果初代可穿戴智能手表Apple Watch中搭載的蘋果自研S1芯片

2016年后,蘋果初代無線耳機AirPods搭載了其自研W1芯片,可實現(xiàn)無線連接管理以及與iPhone、iPad的快速配對與連接功能。這一年,蘋果還開始在全新MacBook Pro電腦中采用T系列安全協(xié)處理器,用于控制新增的Touch Bar觸控條、Touch ID安全加密等任務(wù)。

2017年9月,蘋果推出面向iPhone的首款自研AI仿生芯片A11 Bionic,它首次搭載了蘋果自研三核GPU和用于加速AI任務(wù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎(Neural Engine)。直至今日,蘋果A系列芯片始終是手機應(yīng)用處理器領(lǐng)域的珠峰,令其他對手難以望其項背。

▲2010-2017年蘋果各終端設(shè)備搭載的自研芯片

蘋果的造芯版圖還在擴張。2019年3月,蘋果時隔三年發(fā)布的新款A(yù)irPods采用了全新H1芯片,相較之前的W1芯片,H1加強了無線連接表現(xiàn)和續(xù)航能力。2020年6月,蘋果又宣布將在Mac產(chǎn)品引入自研Arm架構(gòu)芯片,預(yù)計從英特爾芯片到蘋果自研芯片的過渡期為兩年。

站在這個時間節(jié)點上,蘋果硬件技術(shù)高級副總裁Johny Srouji公布了階段性成果:短短十年間,蘋果已交付了20億個SoC和數(shù)十億其他芯片。

今天,蘋果的“兩年換芯”大計僅差最后一步。在蘋果于2022年3月宣布其主機Mac Studio用上M1系列旗艦版芯片M1 Ultra后,只待Mac Pro換芯,蘋果所有Mac產(chǎn)品線將全面應(yīng)用自研芯片。

▲蘋果自研M1系列電腦芯片,從左至右:M1、M1 Pro、M1 Max、M1 Ultra

然而,當(dāng)蘋果穩(wěn)定釋放新的芯片大招,Arm的命途卻變得如風(fēng)中飄絮般飄搖不定。

08.夢碎物聯(lián)網(wǎng),Arm重赴上市路

軟銀創(chuàng)始人孫正義做的物聯(lián)網(wǎng)夢,拖累了Arm尋找手機市場之外增長曲線的進程。

彼時孫正義一腔熱血,篤信人工智能和物聯(lián)網(wǎng)是未來趨勢。按照當(dāng)時相關(guān)機構(gòu)的預(yù)測,到2020年,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝量將達(dá)到260億。而Arm如果能攻下絕大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,那收益可想而知。

這也是為何軟銀在收購Arm時,提出了比Arm股票史上最高值還溢價超40%的全現(xiàn)金收購價,甚至不惜出售阿里的股票來籌集這筆交易款項。

而在軟銀收購Arm的2016年,Arm根基最穩(wěn)的市場——全球智能手機市場的出貨量增長率已降至個位數(shù),并在2017~2020年期間連年同比下滑,直到2021年才恢復(fù)到個位數(shù)的增長率。

為了在物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等領(lǐng)域創(chuàng)造新的收入來源,Arm開始在軟銀的支持下大舉擴充團隊。

2018~2020財年,Arm團隊分別增加了1034人、101人和751人,2021財年其員工數(shù)又增加7.9%,經(jīng)營成本也隨著團隊規(guī)模擴張而不斷上漲。

但傾斜向物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的資源,并沒有給Arm帶來豐厚的盈利。碎片化的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備市場發(fā)展速度不及預(yù)期,多位曾負(fù)責(zé)Arm物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的高管在離職后透露,Arm的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)進展較為緩慢 。

軟銀財報數(shù)據(jù)顯示,Arm的成本從2015年的7.16億美元增長到2019年的16億美元,其收入?yún)s增長趨緩,2017~2020財年收入年增長率不到5%。2015~2019財年,Arm凈利潤分別為8.43億美元、8.27億美元、4.36億美元、2.79億美元和2.76億美元,這一數(shù)據(jù)到2020財年已變?yōu)樘潛p。

▲2015年~2020年Arm收入及調(diào)整后息稅前利潤變化(圖源:英國金融時報)

2020年7月,Arm宣布將其兩個物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)業(yè)務(wù)IoT Platform和Treasure Data分拆,并轉(zhuǎn)讓給軟銀集團,自己則更加專注于核心IP業(yè)務(wù)上。沒過一周時間,外媒又爆料稱,已然債臺高筑的軟銀集團正研究各種選擇,包括全部或部分出售Arm,或者讓Arm重新上市。

緊接著便是轟動全球科技圈的英偉達(dá)并購Arm事件。2020年9月,英偉達(dá)宣布將以約400億美元從軟銀手中收購Arm,交易計劃在18個月內(nèi)完成。

這一交易自公布后便引發(fā)眾多Arm老客戶的公開反對,盡管英偉達(dá)一再允諾不會改變Arm的開放和中立,也不會將Arm的大本營從英國遷移至美國,但事關(guān)業(yè)務(wù)安全,許多Arm客戶并不買賬。

最終,這一巨額跨國并購交易在2022年2月畫上了句號,英偉達(dá)和軟銀宣布,因重大監(jiān)管挑戰(zhàn)阻礙交易完成,并購交易就此終止。不久后英特爾CEO基辛格曾表示,如果有財團將Arm收入麾下,英特爾有興趣參與其中。

在推進與英偉達(dá)并購交易的過去一年,Arm更正了業(yè)務(wù)重心,從收效甚微的物聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)向擁有更多大型客戶的數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和汽車領(lǐng)域。得益于5G智能手機、5G基站網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器出貨量的增長,其全球業(yè)務(wù)開始恢復(fù)增長動力。但和x86架構(gòu)相比,迄今Arm在服務(wù)器領(lǐng)域的市占率仍是“小巫見大巫”。

▲2017財年-2021財年Arm凈銷售額分布變化(來源:Statista)

為了確保在市場機遇和成本約束之間取得合理平衡,Arm于2022年3月宣布,將在全球范圍內(nèi)裁員12%~15%,共涉及大約1000名員工,其中大部分是在英國和美國工作的員工。

當(dāng)前Arm在全球約有6400名員工,其中有3500名員工在英國。據(jù)外媒報道,新任Arm CEO瑞閣思(Rene Haas)在給員工的備忘錄中承諾,大部分裁員不會影響到工程師。

如今,Arm正在準(zhǔn)備在2023年3月前重啟上市,這個移動計算領(lǐng)域基石般的存在,將再度被擺在資本面前待價而沽。

09.結(jié)語:兩個商業(yè)傳奇的命運共振

當(dāng)時光的列車駛過移動互聯(lián)網(wǎng)的黃金歲月,蘋果和Arm這兩家技術(shù)領(lǐng)袖,在相互扶持的共生關(guān)系下,命運糾纏共振,成就了彼此。

蘋果的創(chuàng)新需求帶來了Arm崛起的第一桶金,并以其行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的影響力幫Arm擴大生態(tài)版圖;Arm的技術(shù)進化,又加速蘋果芯片帝國的構(gòu)筑。

正如經(jīng)濟學(xué)家約瑟夫·熊彼特所言,現(xiàn)代商業(yè)革命的經(jīng)濟特征始終伴隨著兩大特征——“永不停止的狂風(fēng)”與“創(chuàng)造性的破壞”。技術(shù)浪潮永遠(yuǎn)推陳出新,當(dāng)年曾向舊秩序發(fā)起挑戰(zhàn)、引領(lǐng)科技新革命的蘋果和Arm,如今身份已經(jīng)轉(zhuǎn)變守擂者。

盡管Arm的命運簿上寫滿了未知數(shù),蘋果亦背負(fù)著鞏固其創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)者地位的壓力,但毋庸置疑的是,這兩家立于移動時代潮涌浪峰的企業(yè),正涌動著改變的渴望,它們不斷地拓展邊界,試圖在過去的輝煌上疊加出新的價值。

本文為轉(zhuǎn)載內(nèi)容,授權(quán)事宜請聯(lián)系原著作權(quán)人。

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蘋果與Arm:斬不斷的“父子情”

當(dāng)蘋果坐穩(wěn)全球頂尖芯片設(shè)計公司之位,Arm的命運卻陷入風(fēng)雨飄搖,前路滿是迷霧。

文 | 芯東西 ZeR0

編輯 | 漠影

英特爾第五任CEO保羅·歐德寧退休時追悔莫及的一件事,就是沒對蘋果iPhone說“yes”。

可惜世上沒有后悔藥,錯誤決策使英特爾與移動革命擦肩而過,被拒的蘋果轉(zhuǎn)身與名不見經(jīng)傳的Arm公司相扶相攜,成就了主宰移動互聯(lián)網(wǎng)時代游戲規(guī)則的“王牌芯片設(shè)計師”。

從2001到2016年,十五年間,蘋果重新定義了五個消費電子賽道:以iPod革命MP3,以iPhone革命移動手機,以iPad革命便攜式電腦,以Apple Watch革命電子手表,以AirPods革命無線耳機。

這些重塑游戲規(guī)則的顛覆性產(chǎn)品,都內(nèi)置了基于Arm架構(gòu)的芯片。

回溯往昔,蘋果和Arm的命運交織遠(yuǎn)不止于此。Arm從誕生到確定授權(quán)模式,再到開辟新的疆域,都離不開其“親爸”蘋果的助攻;蘋果芯片帝國成長的背后,Arm亦是始終避不開的主人公。

但當(dāng)蘋果坐穩(wěn)全球頂尖芯片設(shè)計公司之位,Arm的命運卻陷入風(fēng)雨飄搖,前路滿是迷霧。

01.誕生于蘋果同行之手的Arm

如果蘋果沒有向艾康電腦伸出橄欖枝,Arm能否作為一家獨立公司出現(xiàn)在歷史舞臺上,或許要打上一個問號。

1976年4月,史蒂夫·喬布斯和史蒂夫·沃茲尼亞克在美國加州庫比蒂諾成立蘋果電腦公司,專注于研發(fā)消費級個人電腦(PC)產(chǎn)品。三年后,奧地利籍物理學(xué)博士赫爾曼·豪瑟和英國工程師克里斯·柯里在英國劍橋創(chuàng)辦了一家電腦公司艾康電腦(Acorn Computers)。

Acorn英文含義為橡果,關(guān)于其命名來源,還有個有趣的傳聞,說是創(chuàng)始人想讓公司在電話黃頁里排在蘋果(Apple)公司的前面。后來因其對80年代PC革命初期的貢獻,艾康也被人稱為“英國的蘋果公司”。

而Arm設(shè)計的出現(xiàn),就要從艾康開發(fā)BBC Micro計算機的契機說起。

1981年,英國廣播公司(BBC)計劃在英國推出一套計算機普及節(jié)目,為此廣發(fā)“英雄帖”,想要一款與節(jié)目配套的標(biāo)準(zhǔn)電腦。艾康團隊果斷抓住機遇,只用一周左右時間就造出滿足BBC需求的微型電腦BBC Micro。

▲BBC Micro

但棘手的問題仍擺在艾康面前,BBC要求這臺電腦售價不超過500英鎊,可當(dāng)時一顆摩托羅拉6800系列微處理器的成本就高達(dá)100英鎊,根本沒法將電腦價格控制到500英鎊以內(nèi)。

艾康想請英特爾提供80286芯片的技術(shù)資料,又遭拒絕。就在它四處碰壁之時,其工程師看到了一份來自美國加州大學(xué)伯克利分校的《伯克利RISC計劃》白皮書,這讓艾康團隊萌生了自研芯片的念頭。

指令集架構(gòu)(ISA)是架起芯片與軟件操作系統(tǒng)之間溝通橋梁的標(biāo)準(zhǔn)語言,風(fēng)靡PC處理器界的x86指令集架構(gòu)即屬于復(fù)雜指令集運算(CISC)架構(gòu),用于實現(xiàn)復(fù)雜度較高的硬件執(zhí)行命令。

相比之下,伯克利提出的精簡指令集(RISC)總指令集數(shù)更為精簡、優(yōu)雅、靈活,能大幅降低特定任務(wù)的芯片設(shè)計復(fù)雜度和成本。這正合艾康對芯片的需求。

1983年10月,“艾康精簡指令集架構(gòu)處理器的微型計算機計劃(Acorn RISC Machine)”啟動。經(jīng)過一年半的開發(fā),第一顆基于Arm架構(gòu)的芯片ARM1終于誕生,這也是全球第一款基于精簡指令集的商用芯片。

▲Acorn RISC Machine

英國時間1985年4月26日15點,第一批搭A(yù)RM1芯片的電腦成功啟動,開機畫面上顯示:“Hello world,I am Arm”。

▲BBC Micro電腦中的Arm芯片

這是Arm故事的起點,37年后的今天,它所主宰的疆域?qū)⑦h(yuǎn)遠(yuǎn)超出英國,遍布整個世界。

02.蘋果與艾康“生子”,為牛頓電腦造芯

Arm架構(gòu)初出茅廬之際,英特爾x86架構(gòu)已與微軟Windows操作系統(tǒng)組成“WinTel”聯(lián)盟,并逐步成為全球PC行業(yè)的黃金標(biāo)準(zhǔn)。

相比x86架構(gòu),Arm架構(gòu)的功耗和成本更低,但在性能方面難以與之匹敵。到1985年,Arm芯片在PC市場上表現(xiàn)平平,艾康和蘋果亦在PC領(lǐng)域銷量不濟,喬布斯被蘋果董事會撤去經(jīng)營大權(quán)。

兩家失意的電腦公司很快產(chǎn)生交集。上世紀(jì)80年代后期,蘋果正在為其即將上市的牛頓掌上電腦Newton MessagePad尋找一種合適的移動處理器,這時蘋果的芯片代工合作伙伴VLSI將擁有低功耗、高效能芯片的艾康介紹給了蘋果。

▲蘋果于1993年推出首款搭載Arm芯片的設(shè)備Newton Message Pad

雙方一拍即合,時任蘋果首席科學(xué)家的拉里·特斯勒(Larry Tesler)當(dāng)即決定,在牛頓掌上電腦里使用根據(jù)該產(chǎn)品需求做調(diào)整的定制版Arm芯片。

做調(diào)整需要開銷,但艾康的錢不夠用。于是1990年秋天,蘋果、VLSI和艾康花了六周時間就合資事宜進行談判,最終決定蘋果出錢、艾康出人、VLSI提供工具技術(shù),三家公司共同創(chuàng)立一家芯片合資公司,公司名由“Acorn RISC Machine”改為“Advanced RISC Machine”,簡稱Arm。

1990年11月27日,在英國劍橋的一個谷倉,Arm開始了它的傳奇之旅。

▲Arm最開始的辦公地點在一個谷倉

創(chuàng)立伊始,艾康與蘋果各占了43%的Arm股權(quán)。艾康除了出資外,還提供了12名工程師作為Arm的初始成員,VLSI則在出資25英鎊的同時,包攬了Arm的芯片代工生產(chǎn)需求。

蘋果牛頓掌上電腦的訂單,為Arm撐起了初期的營生。但因為蘋果高估了當(dāng)時可利用的技術(shù),蘋果牛頓掌上電腦市場表現(xiàn)不太好。這令A(yù)rm高層意識到,要保持成功,不能依賴個別產(chǎn)品。

于是,時任Arm CEO的盧賓·薩克斯比(Robin Saxby)決定啟用IP商業(yè)模式,也就是將自家的芯片設(shè)計知識產(chǎn)權(quán)(IP)授權(quán)給更多芯片公司,靠收取前期授權(quán)費(license)和后期版稅(royalty)來營生。從此,全球芯片設(shè)計從業(yè)者都可以是Arm的客戶。

▲Arm的商業(yè)模式

這一時期,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈分工開始細(xì)化。中國臺灣晶圓代工企業(yè)臺積電的崛起,改變了傳統(tǒng)芯片公司大包大攬芯片全產(chǎn)業(yè)鏈的垂直一體化生產(chǎn)模式(IDM),IP授權(quán)、芯片設(shè)計、代工、封裝等環(huán)節(jié)分離的商業(yè)模式登上歷史舞臺。

就在不久之后,蘋果對Arm的投資將襄助蘋果起死回生,并在未來為蘋果帶來豐碩的回報。

03.蘋果賣Arm股份自救

1990年,艾康因陷入經(jīng)營危機被當(dāng)時的IT巨頭Olivetti收購,Arm公司徹底獨立出來。

在新的十年間,年輕的英特爾與微軟的聯(lián)手稱霸PC市場,終結(jié)了他們昔日大客戶、此前電腦“一哥”IBM統(tǒng)治的電腦時代,并分別成為微處理器和PC軟件界的世界領(lǐng)袖。

▲基于安迪·格魯夫在英特爾的報告(來源:《戰(zhàn)略思維》)

當(dāng)時采用IBM PowerPC芯片和自家操作系統(tǒng)的蘋果電腦,無力抵抗WinTel聯(lián)盟帶來的狂風(fēng)驟雨。蘋果在PC市場份額一路下滑,到90年代中期,已經(jīng)面臨巨大的虧損。

1997年,喬布斯回歸蘋果時,蘋果只有近4億美元左右的盈利。為了扭轉(zhuǎn)蘋果的慘淡經(jīng)營,喬布斯在接下來兩年間做了兩個關(guān)鍵舉措:其一,在蘋果距離破產(chǎn)僅剩90天時,拉微軟對其投資1.5億美元;其二,停產(chǎn)牛頓掌上電腦,并開始出售蘋果持有的Arm股份。

從1998到2003年,蘋果以11億美元的價格出售其在Arm的股份。Arm股份換來的救命錢,被蘋果用于推進新項目數(shù)字音樂播放器iPod的研發(fā)。

2001年10月23日出場的第一代iPod轟動一時,以獨特外觀與人性化的操作方式,成為劃時代的革命性產(chǎn)品。iPod系列產(chǎn)品的成功,不僅將蘋果拉離死亡邊緣,從一個小眾品牌推向主流市場,亦將蘋果的產(chǎn)品范圍從電腦擴展至消費電子。歷代iPod產(chǎn)品均采用Arm芯片。

而在蘋果竭力擺脫自身困境的同一時期,新興的手機市場拔地而起,一扇通往未來移動時代的大門正向Arm緩緩敞開。

PC對芯片的核心訴求是性能高、能跑復(fù)雜應(yīng)用,但當(dāng)市場開始轉(zhuǎn)向智能手機和平板電腦,游戲規(guī)則變了,功耗低、省電、續(xù)航能力強成為消費者的新訴求。這一訴求恰恰是x86架構(gòu)的短板、Arm架構(gòu)的長處。

與此同時,Arm的IP授權(quán)模式,使其與合作伙伴形成了“雙贏”的共生關(guān)系。獲得Arm授權(quán)的芯片企業(yè)能把重心放在整體芯片的設(shè)計與銷售上,并攤薄了研發(fā)成本。Arm則作為核心技術(shù)的輸出者,站在整個芯片設(shè)計業(yè)價值鏈的頂端,且無需承擔(dān)芯片設(shè)計失敗的風(fēng)險。

憑借低功耗技術(shù)優(yōu)勢以及具有開創(chuàng)意義的IP授權(quán)商業(yè)模式,Arm在移動芯片領(lǐng)域的出貨量開始爆炸式增長,并迅速稱霸全球手機市場。

▲2000-2014年Arm處理器出貨量(圖源:recode)

2005年,全球98%的手機都搭載了至少一顆Arm芯片。在接下來的15年,Arm更是成為一統(tǒng)移動終端消費電子市場的芯片標(biāo)準(zhǔn)。而PC芯片霸主英特爾卻陷入了創(chuàng)新者的窘境。

04.一統(tǒng)移動互聯(lián)網(wǎng)時代:無處不Arm

2005年6月6日,英特爾第五任CEO歐德寧穿上英特爾標(biāo)志性的兔子服(Bunny Suit)工裝,風(fēng)風(fēng)光光登上蘋果WWDC大會,和喬布斯一起宣布:蘋果電腦Mac將換用英特爾芯片。

這是英特爾在PC領(lǐng)域的又一個勝利時刻。沉浸于喜悅中的歐德寧,卻忽略了一場劃時代的變局:PC時代走到瓶頸,智能手機時代趕來接棒,而新晉大客戶蘋果,正是發(fā)動創(chuàng)新革命的關(guān)鍵引擎。

一個改變重新定義手機的革命性產(chǎn)品——第一代iPhone正在研發(fā)當(dāng)中,它的出現(xiàn),將讓當(dāng)時的行業(yè)巨頭諾基亞和黑莓很快變得無足輕重。

令人唏噓的是,80年代在存儲芯片領(lǐng)域被日企逼至絕境時,英特爾正是憑借抓住PC興起之機轉(zhuǎn)型微處理器供應(yīng)商,登頂全球半導(dǎo)體霸主的王座。但當(dāng)蘋果找到英特爾,希望它能為iPhone提供移動芯片時,英特爾卻未能對這個沖著自己敞開大門的新興領(lǐng)域懷有足夠的敬畏之心。

歐德寧認(rèn)為,無法確定iPhone的未來,蘋果開價又低于預(yù)期,這筆利潤稀薄的買賣,對于能在PC芯片上大賺特賺的英特爾并不劃算。多年后,歐德寧回想起這一決定,感到無比后悔:“事后,我們再回過頭來看,產(chǎn)出已然高出投入不知多少倍了,iPhone的成績顯然也出乎了每個人的預(yù)料?!?/p>

英特爾亦有過基于Arm的XScale芯片業(yè)務(wù)。說起來,XScale也與蘋果頗有淵源,其前身是英特爾1997年從DEC公司收購來的StrongARM架構(gòu),蘋果曾在其牛頓移動設(shè)備中使用StrongARM芯片。

XScale一度成為掌上電腦芯片領(lǐng)域的主宰者,還曾開發(fā)一款基于Arm的手機芯片,被當(dāng)時業(yè)界稱為僅次于德州儀器芯片的第二大智能手機芯片。然而推進XScale業(yè)務(wù)近十年后,2006年英特爾卻將它轉(zhuǎn)手約6億美元賣給了美國芯片公司Marvell。待日后英特爾再想切入移動領(lǐng)域,為時晚矣。

2007年6月初,蘋果發(fā)布革命性產(chǎn)品iPhone,移動互聯(lián)網(wǎng)到了黎明破曉時分。5個月后,谷歌推出了第一版開源的安卓操作系統(tǒng),高通推出首款驍龍?zhí)幚砥黩旪圫1,采用Armv6架構(gòu)。

經(jīng)過四年的市場廝殺后,谷歌安卓系統(tǒng)躍居全球第一大智能手機操作系統(tǒng),高通驍龍?zhí)幚砥鲃t為絕大多數(shù)安卓手機的芯片供應(yīng)商,谷歌安卓和高通因而被賜予對標(biāo)PC市場WinTel聯(lián)盟的新名號——手機市場Quadroid。

▲2009-2018年智能手機操作系統(tǒng)市場占有率變化

在這智能手機市場洗牌的四年間,蘋果也開始未雨綢繆,籌備自己的芯片團隊。此后無論全球移動芯片市場如何風(fēng)云變幻,蘋果、高通、華為、聯(lián)發(fā)科、紫光展銳……幾大頭部玩家的核心芯片產(chǎn)品,均離不開Arm架構(gòu)的授權(quán)。

05.孫正義心中收購Arm的種子是喬布斯埋下的

在距離英國近一萬公里的日本,一家互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商軟銀集團開始籌謀收購Arm公司。

2006年,軟銀集團斥資155億美元收購全球移動通信巨頭英國沃達(dá)豐日本分公司。這一收購前不久,軟銀創(chuàng)始人孫正義拿著將iPod與日本手機融合的草圖趕到蘋果總部與老友喬布斯見面。

喬布斯瞄了一眼草圖,在對新產(chǎn)品貫徹極端保密原則的前提下,給了孫正義一個提示:“制造最強移動設(shè)備的時候到了,這一點我也完全贊同?!?/p>

此次見面,為后來軟銀在日本獨家銷售iPhone埋下伏筆,也促使孫正義開始思考:喬布斯最強移動設(shè)備的“大腦”,用的是什么樣的CPU呢?

據(jù)孫正義推測,喬布斯這樣一個對美觀有極致追求的人,“絕不會選擇那種電池凸出像癩蛤蟆一樣的丑陋設(shè)計?!睂訉映榻z剝繭后,他下定結(jié)論:“Arm將掌握移動互聯(lián)網(wǎng)時代的平臺?!?/p>

看好Arm未來的孫正義,讓軟銀相關(guān)團隊研究收購Arm的事宜。但軟銀因忙于沃達(dá)豐日本分公司的重建工作,擱置了收購Arm的設(shè)想,這一擱置,就到了十年之后。直到2016年7月,軟銀才宣布擬斥資243億英鎊收購Arm公司。

▲截至2020年2月,Arm芯片出貨量逾1600億顆

而在軟銀從初有計劃到正式收購Arm公司的十年之間,蘋果基于Arm架構(gòu),壘砌起一個覆蓋全產(chǎn)品線的芯片帝國。

06.蘋果的第一顆自研Arm芯片

歷史不時會進入輪回。就像70年代惠普五連拒絕生產(chǎn)沃茲尼亞克和喬布斯設(shè)計的電腦,迫使兩人成立蘋果電腦公司自己造電腦一樣,蘋果與第三方芯片公司在芯片設(shè)計方面的分歧,令喬布斯開始考慮組建蘋果自己的芯片研發(fā)隊伍。

蘋果前三代iPhone搭載的均是基于Arm的定制系統(tǒng)級芯片(SoC)。此前三星曾為蘋果生產(chǎn)數(shù)千萬個iPod播放器所用的簡化版Arm芯片,蘋果也把初代iPhone的芯片業(yè)務(wù)外包給三星,但在和三星談判時,蘋果的弱勢暴露出來——沒有自己的芯片專家,對芯片設(shè)計了解不足,結(jié)果三星為初代iPhone生產(chǎn)的APL0098芯片性能一般。

喬布斯意識到,要保持蘋果的領(lǐng)先優(yōu)勢,必須有一支自己的芯片設(shè)計團隊。蘋果一邊與Arm公司及英國GPU IP供應(yīng)商Imagination達(dá)成授權(quán)協(xié)議,使蘋果能與三星一起研發(fā)和優(yōu)化移動芯片,另一邊積極吸收芯片人才,不斷壯大芯片研發(fā)實力。

2010年,蘋果革命性產(chǎn)品平板電腦iPad問世,出人意料的是,iPad并沒有像蘋果Mac、Apple TV機頂盒等產(chǎn)品線那樣采用英特爾的芯片,而是搭載基于Arm架構(gòu)的蘋果自研A4芯片。除了iPad之外,該芯片還被用到了iPhone 4以及重新設(shè)計后的iOS版第二代Apple TV機頂盒中。

而在iPad項目開始運轉(zhuǎn)之初,喬布斯原本計劃在iPad中采用英特爾凌動(Atom)芯片,但開發(fā)iPod的功臣、酷愛賽博朋克造型的蘋果工程師托尼·法德爾(Tony Fadell)竭力反對這一想法,并力挺擅長低功耗的Arm芯片。

在一次會議中,當(dāng)喬布斯堅持信任英特爾會做出最優(yōu)秀的移動設(shè)備芯片時,法德爾吼道:“錯了,錯了,錯了!”他甚至把自己的名牌拍在會議桌上,威脅要辭職。

最終,喬布斯聽從了法德爾的建議。當(dāng)然做此決定的另一重原因,也是與英特爾難以達(dá)成一致。

喬布斯回憶說:“多年來,我們都跟英特爾反映,他們的圖形芯片很差勁兒?!币婚_始,蘋果和英特爾一起做出了很棒的東西,但這一合作沒繼續(xù)下去,原因有二:一是喬布斯認(rèn)為英特爾太慢了,就像蒸汽輪船一樣,不是很靈活;二是他不想把什么都教給英特爾,因為擔(dān)心英特爾可能把蘋果的東西賣給其競爭對手。

蘋果在2008年收購了一家擁有150人的微處理器設(shè)計公司P.A. Semi,同年獲得Arm芯片技術(shù)授權(quán),由此開始基于Arm架構(gòu)的自研芯片之路。

2013年,蘋果推出首款真正量產(chǎn)的64位Armv8處理器A7芯片,它采用28nm制程和全新Cyclone內(nèi)核,在整個手機應(yīng)用處理器領(lǐng)域一騎絕塵。

▲蘋果A7芯片

無論對蘋果還是芯片界,這只是個變局的開始。

一方面,三星的快速發(fā)展和抄襲iPhone事件使它與蘋果的關(guān)系越發(fā)惡劣,蘋果轉(zhuǎn)而將20nm A8處理器的巨額訂單交給臺積電。此時英特爾已開始量產(chǎn)14nm,芯片制程領(lǐng)先于臺積電,而蘋果拋出的橄欖枝,助推了臺積電加緊研發(fā)和大擴產(chǎn)能。

日后當(dāng)臺積電憑借率先實現(xiàn)7nm量產(chǎn)坐擁晶圓代工半壁江山時,三星的制程工藝研發(fā)節(jié)奏總比臺積電慢上一拍,而英特爾的10nm產(chǎn)品還沒大規(guī)模落地到市場中。

另一方面,蘋果悄然積累的芯片研發(fā)實力逐漸嶄露頭角,它開始快馬加鞭地將一眾手機應(yīng)用處理器設(shè)計商遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在身后。

07.借勢Arm,平地而起的蘋果芯片帝國

2014年,蘋果進一步在A8和A8X處理器上優(yōu)化64位Cyclone架構(gòu),并采用20nm制程工藝。

此時,三星和高通都尚未生產(chǎn)出適合手機的64位Arm芯片,英特爾也一直沒能在移動芯片市場展現(xiàn)出較強的吸引力。第二年,英特爾不再在財報中公布移動部門的業(yè)績,英偉達(dá)則直接放棄移動設(shè)備市場。

而蘋果芯片還在雄赳赳大步向前邁,智能手機、平板電腦、智能手表、無線耳機、筆記本電腦及臺式機主機……基于Arm架構(gòu),蘋果自研通用芯片架構(gòu)陸續(xù)觸達(dá)其每一個產(chǎn)品線。

▲2014年蘋果初代可穿戴智能手表Apple Watch中搭載的蘋果自研S1芯片

2016年后,蘋果初代無線耳機AirPods搭載了其自研W1芯片,可實現(xiàn)無線連接管理以及與iPhone、iPad的快速配對與連接功能。這一年,蘋果還開始在全新MacBook Pro電腦中采用T系列安全協(xié)處理器,用于控制新增的Touch Bar觸控條、Touch ID安全加密等任務(wù)。

2017年9月,蘋果推出面向iPhone的首款自研AI仿生芯片A11 Bionic,它首次搭載了蘋果自研三核GPU和用于加速AI任務(wù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎(Neural Engine)。直至今日,蘋果A系列芯片始終是手機應(yīng)用處理器領(lǐng)域的珠峰,令其他對手難以望其項背。

▲2010-2017年蘋果各終端設(shè)備搭載的自研芯片

蘋果的造芯版圖還在擴張。2019年3月,蘋果時隔三年發(fā)布的新款A(yù)irPods采用了全新H1芯片,相較之前的W1芯片,H1加強了無線連接表現(xiàn)和續(xù)航能力。2020年6月,蘋果又宣布將在Mac產(chǎn)品引入自研Arm架構(gòu)芯片,預(yù)計從英特爾芯片到蘋果自研芯片的過渡期為兩年。

站在這個時間節(jié)點上,蘋果硬件技術(shù)高級副總裁Johny Srouji公布了階段性成果:短短十年間,蘋果已交付了20億個SoC和數(shù)十億其他芯片。

今天,蘋果的“兩年換芯”大計僅差最后一步。在蘋果于2022年3月宣布其主機Mac Studio用上M1系列旗艦版芯片M1 Ultra后,只待Mac Pro換芯,蘋果所有Mac產(chǎn)品線將全面應(yīng)用自研芯片。

▲蘋果自研M1系列電腦芯片,從左至右:M1、M1 Pro、M1 Max、M1 Ultra

然而,當(dāng)蘋果穩(wěn)定釋放新的芯片大招,Arm的命途卻變得如風(fēng)中飄絮般飄搖不定。

08.夢碎物聯(lián)網(wǎng),Arm重赴上市路

軟銀創(chuàng)始人孫正義做的物聯(lián)網(wǎng)夢,拖累了Arm尋找手機市場之外增長曲線的進程。

彼時孫正義一腔熱血,篤信人工智能和物聯(lián)網(wǎng)是未來趨勢。按照當(dāng)時相關(guān)機構(gòu)的預(yù)測,到2020年,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝量將達(dá)到260億。而Arm如果能攻下絕大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,那收益可想而知。

這也是為何軟銀在收購Arm時,提出了比Arm股票史上最高值還溢價超40%的全現(xiàn)金收購價,甚至不惜出售阿里的股票來籌集這筆交易款項。

而在軟銀收購Arm的2016年,Arm根基最穩(wěn)的市場——全球智能手機市場的出貨量增長率已降至個位數(shù),并在2017~2020年期間連年同比下滑,直到2021年才恢復(fù)到個位數(shù)的增長率。

為了在物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等領(lǐng)域創(chuàng)造新的收入來源,Arm開始在軟銀的支持下大舉擴充團隊。

2018~2020財年,Arm團隊分別增加了1034人、101人和751人,2021財年其員工數(shù)又增加7.9%,經(jīng)營成本也隨著團隊規(guī)模擴張而不斷上漲。

但傾斜向物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的資源,并沒有給Arm帶來豐厚的盈利。碎片化的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備市場發(fā)展速度不及預(yù)期,多位曾負(fù)責(zé)Arm物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的高管在離職后透露,Arm的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)進展較為緩慢 。

軟銀財報數(shù)據(jù)顯示,Arm的成本從2015年的7.16億美元增長到2019年的16億美元,其收入?yún)s增長趨緩,2017~2020財年收入年增長率不到5%。2015~2019財年,Arm凈利潤分別為8.43億美元、8.27億美元、4.36億美元、2.79億美元和2.76億美元,這一數(shù)據(jù)到2020財年已變?yōu)樘潛p。

▲2015年~2020年Arm收入及調(diào)整后息稅前利潤變化(圖源:英國金融時報)

2020年7月,Arm宣布將其兩個物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)業(yè)務(wù)IoT Platform和Treasure Data分拆,并轉(zhuǎn)讓給軟銀集團,自己則更加專注于核心IP業(yè)務(wù)上。沒過一周時間,外媒又爆料稱,已然債臺高筑的軟銀集團正研究各種選擇,包括全部或部分出售Arm,或者讓Arm重新上市。

緊接著便是轟動全球科技圈的英偉達(dá)并購Arm事件。2020年9月,英偉達(dá)宣布將以約400億美元從軟銀手中收購Arm,交易計劃在18個月內(nèi)完成。

這一交易自公布后便引發(fā)眾多Arm老客戶的公開反對,盡管英偉達(dá)一再允諾不會改變Arm的開放和中立,也不會將Arm的大本營從英國遷移至美國,但事關(guān)業(yè)務(wù)安全,許多Arm客戶并不買賬。

最終,這一巨額跨國并購交易在2022年2月畫上了句號,英偉達(dá)和軟銀宣布,因重大監(jiān)管挑戰(zhàn)阻礙交易完成,并購交易就此終止。不久后英特爾CEO基辛格曾表示,如果有財團將Arm收入麾下,英特爾有興趣參與其中。

在推進與英偉達(dá)并購交易的過去一年,Arm更正了業(yè)務(wù)重心,從收效甚微的物聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)向擁有更多大型客戶的數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和汽車領(lǐng)域。得益于5G智能手機、5G基站網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器出貨量的增長,其全球業(yè)務(wù)開始恢復(fù)增長動力。但和x86架構(gòu)相比,迄今Arm在服務(wù)器領(lǐng)域的市占率仍是“小巫見大巫”。

▲2017財年-2021財年Arm凈銷售額分布變化(來源:Statista)

為了確保在市場機遇和成本約束之間取得合理平衡,Arm于2022年3月宣布,將在全球范圍內(nèi)裁員12%~15%,共涉及大約1000名員工,其中大部分是在英國和美國工作的員工。

當(dāng)前Arm在全球約有6400名員工,其中有3500名員工在英國。據(jù)外媒報道,新任Arm CEO瑞閣思(Rene Haas)在給員工的備忘錄中承諾,大部分裁員不會影響到工程師。

如今,Arm正在準(zhǔn)備在2023年3月前重啟上市,這個移動計算領(lǐng)域基石般的存在,將再度被擺在資本面前待價而沽。

09.結(jié)語:兩個商業(yè)傳奇的命運共振

當(dāng)時光的列車駛過移動互聯(lián)網(wǎng)的黃金歲月,蘋果和Arm這兩家技術(shù)領(lǐng)袖,在相互扶持的共生關(guān)系下,命運糾纏共振,成就了彼此。

蘋果的創(chuàng)新需求帶來了Arm崛起的第一桶金,并以其行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的影響力幫Arm擴大生態(tài)版圖;Arm的技術(shù)進化,又加速蘋果芯片帝國的構(gòu)筑。

正如經(jīng)濟學(xué)家約瑟夫·熊彼特所言,現(xiàn)代商業(yè)革命的經(jīng)濟特征始終伴隨著兩大特征——“永不停止的狂風(fēng)”與“創(chuàng)造性的破壞”。技術(shù)浪潮永遠(yuǎn)推陳出新,當(dāng)年曾向舊秩序發(fā)起挑戰(zhàn)、引領(lǐng)科技新革命的蘋果和Arm,如今身份已經(jīng)轉(zhuǎn)變守擂者。

盡管Arm的命運簿上寫滿了未知數(shù),蘋果亦背負(fù)著鞏固其創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)者地位的壓力,但毋庸置疑的是,這兩家立于移動時代潮涌浪峰的企業(yè),正涌動著改變的渴望,它們不斷地拓展邊界,試圖在過去的輝煌上疊加出新的價值。

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