ARM 併購案對於中國乃至全球半導體產業的擾動仍在發酵。

就在10月 7 日，外媒Fudzilla 報道稱，針對擬議的 NVIDIA-ARM 收購，矽谷發生了大規模抗議。由英特爾，高通，特斯拉和晶片市場上其他一些主要參與者組成的聯盟，對這一收購表示強烈反對。

報道中表示，除了英偉達和 ARM

業界都認為這筆交易對行業不利

對於是否應放行這場世紀交易，中國產經業界存在不同聲音。根據媒體報道，9 月 27 日，在「第四屆資訊保安產業發展論壇」上，中國工程院院士倪光南在談及英偉達對 ARM 的併購時表示，「我相信我們商務部可能會否了這個併購」。

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，後發制人成為移動網際網路的最大贏家，並極有可能繼續主導物聯網時代，其股權也成為科技大國爭奪的焦點。

只要公司造手機，就無法忽略 ARM 的存在

更為值得警醒的是，IP 核（Intellectual Property core，智慧財產權核）作為晶片領域卡脖子環節，我們還基本處於空白，行業和市場更對 IP 的重視程度，遠遠不夠。

ARM 的全球風雲

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，對於 ARM 公司的瞭解，可能不是因為晦澀堅深的晶片技術，而是由於各種「花邊新聞」。

• 2016 年 7 月，趁著英國鬧退歐的時間視窗，日本軟銀集團提出以 243 億英鎊（320 億美元）現金收購 ARM 公司。收購完成後 ARM 退市，這筆交易也被認為是孫正義大手筆押注物聯網的代表作。

  

  當時軟銀收購 ARM 為提升自己在物聯網領域的地位

• 2019 年，ARM 再次登上頭條是因為緊張的貿易關係與華為。2019 年 5 月，美國商務部工業和安全域性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務合作。

  如果華為不能使用 ARM 的晶片設計 IP，那海思將就地休克，好在華為當時擁有最新的 ARMv8 的架構層級永久授權，可以保證華為在此基礎上研發新產品，短期的影響有限。

  
  

  ARM 若被英偉達收購，華為的壓力估計會更大

• 2020 年 9 月，半導體 AI 第一股英偉達宣佈計劃以 400 億美元從日本軟銀集團手中收購 ARM 的全部股權。

  業界的解讀為軟銀將獲得急缺的現金，而英偉達將憑藉 ARM 的技術補強 CPU 的短板，從此在物聯網時代一騎絕塵；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 等公司合資創立，後來由於蘋果手機晶片使用 ARM 架構，而逐漸走向主流市場。

ARM 成功地在移動網際網路時代戰勝不可一世的英特爾，完全壟斷了移動終端的晶片設計架構。

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

ARM 的商業模式

起底 ARM，必須要首先理解它的商業模式。

一句話來說，ARM 做的是晶片設計領域的 IP 授權，可以簡單理解成靠賣智慧財產權為生。但為了深刻理解為什麼 ARM 能站在晶片行業之巔，我們繞不開對技術的討論。

一切從處理器出發。

處理器作為一個裝置的大腦，賦予裝置智慧；我們深入處理器的內部，一般包括核心、除錯系統、外設、儲存器等部件，而其中核心是處理器中最重要的部分。

進一步拆解，核心是由指令集與微架構構成的；指令集是所有指令的集合，而指令規定了處理器可以執行的操作，作為軟硬體的介面，指令集與上層作業系統、應用程式等緊密聯絡；微架構是用於完成指令操作的硬體電路設計，使得處理器在收到指令後可以儘可能高效地完成運算。

處理器的結構示意圖（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。

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

由於 ARM 的 IP 核是基於精簡指令集（RISC），相對於英特爾 X86 的複雜指令集（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。

而這正好是智慧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網際網路最成功的半導體公司，而英特爾則遭遇「失去的十年」。

英特爾的最大戰略失誤就是放棄智慧手機晶片

提到 ARM，繞不開的是其「技術 + 生態」的巨大優勢。由於指令集的設計十分複雜，再疊加架構設計這種高精尖環節，導致 ARM 始終保持對競爭對手的代際領先；而技術之外，ARM 另一個優勢在於其從晶片設計、製造到銷售提供各類支援，以創新實力 + 深度合作打造客戶粘性。

ARM 的厲害之處，除了技術絕對的領先和巨大的生態粘性外，業內研究員認為其商業模式的創新，更是值得關注的重點。這種只授權沒有實物商品的商業模式，對智慧財產權仍處於起步階段的中國公司來說，顯得稀奇又難以理解。

ARM 公司本身不製造、不銷售任何實物晶片，只是自己設計 IP，包括指令集架構、微處理器、圖形核心、互連架構，然後通過授權這些 IP 獲取收入。

收取的費用又包括兩部分：針對 IP 授權的前期授權費和根據每顆晶片售價按比例抽取版稅(royalty)。又通過三種不同層級許可權的授權模式，和客戶進行合作。

ARM獨創的商業模式 （資料來源：ARM 官網）

而這種神奇商業模式的誕生，背後有著深刻行業發展規律：

隨著智慧終端產品越來越複雜多樣，晶片設計難度快速提升，設計成本指數級上升，為降低設計風險和成本，晶片設計公司越來越多地尋求使用經過驗證的 IP，因此晶片設計產業拆分出晶片 IP 產業。

這個就非常像晶片製造領域，以前都是垂直一體化的 IDM 模式，後來臺積電創立只做晶片代工部分的商業模式。所以我們可以認為 ARM 就是「軟版」的臺積電。

ARM 的過去

ARM 公司的前身成立於 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。

ARM 總部位於英國劍橋，目前已擁有約4000 名員工

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所向披靡。

最被大家津津樂道的就是 ARM 成為移動網際網路時代的晶片 IP 霸主。在 OS+CPU 體系中，ARM+Android 體系戰勝了 PC 時代 Windows+Intel 體系。

ARM 架構依靠蘋果和三星開啟市場後，逐漸形成壁壘，由於對開發者持開放態度，而非英特爾的封閉態度，因此幾乎壟斷了移動端晶片市場。毫不誇張的講，我們使用的每一臺智慧手機的智慧都是 ARM 賦予的。

ARM 歷史大事件（資料來源：ARM 官網）

不用列舉眼花繚亂的財務資料，我們可以用一張圖來說明 ARM 的牛 x，根據 ARM 自己公佈的其 IP 授權相關的晶片出貨資料，截止到 2019 年，基於 ARM 授權的晶片出貨量超過 1660 億顆，佔全球整個晶片市場出貨量的市場份額高達 34%。

一張圖說明ARM的牛x（資料來源：ARM 官網）

ARM 的未來

自然，大家容易想到的一個問題是，隨著智慧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（且指令集內容在持續升級更新），因此其天然適用於海量物聯網裝置，手機只是其中的一種。這也是為什麼 AI 第一股英偉達管理層對收購 ARM 表現得如此激動的本質原因。

ARM 的廣闊舞臺，我們可以從伺服器晶片這個市場來見微知著：當前全球伺服器年出貨量超過 1100 萬臺，但伺服器晶片基本被 X86 壟斷，憑藉接近 100% 的壟斷，伺服器成為英特爾的提款機，英特爾每年有接近 50% 的利潤來自伺服器。

我們看到大家都在試圖挑戰英特爾的壟斷地位：

華為在 2019 年 1 月釋出首款基於 ARM 架構的伺服器晶片—鯤鵬 920；蘋果近期釋出基於 ARM 架構開發 Mac 晶片；

目前 ARM 已經明確了其針對資料中心的 Neoverse 架構迭代升級策略，每一代效能提升都在 30%以上，遠遠超過 X86 架構 CPU 每一代效能提升的幅度，未來 ARM 在效能上與 X86 之間的差距將不斷縮小。

ARM 2019年推出的 Neoverse 架構

使得處理器效能極大提升，對英特爾造成巨大威脅

伺服器僅僅是開胃菜。根據 ARM 自己的判斷，其未來面對的市場包括移動終端、ICT 基礎設施、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。

而這顯然不是痴人說夢，ARM 的精簡指令集功耗較小、價格便宜、併發處理效率高、升級速度快，出身就帶著物聯網基因，以目前在 5G 網路基礎設施市場為例，ARM 的市佔率已經達到 28%。

ARM 未來的成長空間仍然廣闊（資料來源：ARM 官網）

IP 是絕對的卡脖子環節

現在全球科技戰背景下，大家所有的關注點都在半導體的製造和裝置領域，如臺積電不能給華為海思生產。

但實際上，晶片設計製造一體兩面中的軟體部分，國內依然是接近空白，這個領域主要是指底層架構的 IP 和晶片設計領域的必須用到的 EDA 軟體，尤其隨著美國英偉達收購 ARM 後，這個環節被卡脖子的可能性將明顯上升。

2019 年全球半導體 IP 市場中，ARM 佔據 40.9%

處於絕對領先地位

我們知道，目前市場主流的指令集是以 x86 為代表的複雜指令集（CISC）和以 ARM 為代表的簡單指令集（RISC），基本處於完全的壟斷的賣方市場，國內 CPU 企業大多選擇購買國外的架構授權，來設計晶片，哪怕最為領先的華為海思也是如此。

隨著國內晶片行業投資熱潮迸發，晶片設計公司大量成立，到 2019 年國內初創晶片設計公司數量多達 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晶片都建立在國外公司 IP 或架構授權的基礎上，推進 IP 和晶片底層架構國產化是市場的選擇也是國家戰略的需求。

國內初創晶片設計公司數量

（資料來源：芯原股份招股說明書）

中國企業的破局方向

方向 1：重視並學習 ARM 的成功經驗

我們看到，國內大部分晶片設計公司，都是哪個下游應用領域比較熱就去湧向哪個市場，而不願意去碰難啃的底層核心東西。

以晶片領域目前不被大家重視的 IP 核行業為例，我們通過覆盤 ARM 的成長曆程，知道 ARM 就是因為一門心思做精簡指令集，打破了英特爾複雜指令集的一家獨大，而不是去避重就輕選擇某個細分的晶片設計賽道。

回到國內，諸如華為海思、中芯國際、中微公司這樣啃硬骨頭的企業太少，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。

ARM 公司歷年營收情況

（資料來源：ARM 年報，廣發證券發展研究中心）

隨著晶片投資熱潮的冷卻，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，不過可能的投資機會將集中在一級市場。

當然，由於指令集具有類似於作業系統一樣的自然壟斷性，想直接挑戰 ARM 的地位幾無可能，就像強如 ARM，在發展的前 30 年，也根本無法撼動英特爾在伺服器市場的地位。

但隨著物聯網時代的到來，指令集的需求將更趨於碎片化，因此 IP 核行業的集中度應該會更加分散，這反倒給了國內企業的創業機會。目前國內僅有一家科創板上市公司芯原股份從事 IP 授權相關業務，能否成功突圍還需跟蹤觀察。

方向 2：如何差異化競爭

正如前文所述，ARM 憑藉技術代際領先，指令集的天然生態，加之未來可能攜手英偉達之後的強強聯手，國內初創公司在智慧手機、伺服器 IP 核上實現替代基本沒有可能。

但隨著物聯網時代的晶片需求碎片化以及晶片設計環節分工深化，國內企業能做的仍然是差異化競爭。

差異化競爭體現在兩個市場：

• 在處理器晶片中，IP 應用數量越來越多。以手機為例，現在的 SoC 都是基於多種不同 IP 組合進行設計的，隨著先進製程的演進，單顆 SOC 晶片上可整合的 IP 數量也大幅增加。

• 其他碎片化場景中，IP 將不斷湧現。IP 從晶片設計環節分離的趨勢仍在持續推進，未來儲存、GPU、模擬類 IP 需求也將逐漸體現出來。

從資料上直觀感受，根據 IBS 統計，晶片 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，數模混合 IP 市場預計達到 13 億美元，射頻 IP 市場預達到 11 億美元。

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的影子，這是因為目前國內大部分 IP 公司為初創型企業，尚未進入公眾視野。晶片設計 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。

—— 完 ——

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