软银割让ARM三星英伟达意向收购物联网市场风起云涌

  最近，物联网领域的大事件莫过于软银正在考虑对ARM进行出售或者公开上市。继苹果表示没兴趣，三星有可能成为ARM买家之后，英伟达也透露要热情参加收购。

  公开信息显示，英国ARM公司成立于1990年，是全球领先的半导体知识产权（IP）提供商。全世界超过95%的智能手机和平板电脑采用ARM架构，并拥有1000+ECO合作伙伴。从1991年到现在，出货超过1600亿颗基于ARM架构的芯片，苹果、三星、高通、华为、联发科等不能离开其架构的支撑。

  2016年，软银以320亿美元的价格收购了ARM公司，成为欧洲科技史上的最大并购案。

  买下ARM，孙正义有可能实现统一物联网江湖的梦想，掌握全球物联网之“芯”。他在2017年曾说：“我将把ARM交易视为我一生中最重要的交易。”

  然而“理想很丰满，现实很残酷”，还没实现物联网野望的软银，因为太缺钱，不得不考虑忍痛割爱。

  无论是被并购还是IPO，ARM的动向都将对物联网产业的格局产生深远的影响。同时，这次事件给了我们一次重新审视集成电路企业商业模式的机会。

  无论ARM最终的“归宿”如何，有一个企业都会比较受伤，那就是Intel。

  与其说Intel与ARM之争，是复杂指令集CISC和精简指令集RISC之间的选择，或者高效能与低功耗之间的取舍，不如说是两者商业模式的对决。

  Intel的商业模式历来是靠大投入、大批量来赚钱，自行研发、制造、出售的产品毛利高达50%，而且同一代的芯片，Intel的销量是竞争者的数倍乃至十几倍。因此她可以比其他公司多花几倍的经费来开发一种芯片。

  在技术路径的选择上，Intel并不想一直拥抱早就已经被宣称“过时”的复杂指令集CISC，也曾尝试转到精简指令集RISC的道路上去。

  无奈Intel推出的基于RISC的产品在当年并不是很成功，RISC的生态尚未健全也是原因之一。Intel发现转移到RISC，自己多年积累的优势将会消失。从此Intel走上了“违逆”潮流的道路，一门心思精专CISC。

  Intel诞生大约20年后，在那个Intel芯片在个人电脑市场如日中天的时代，ARM横空出世。

  ARM本身并不直接生产芯片，而是采用IP授权的方式，由其他厂商使用ARM的指令集架构，再融合各自的研发投入，最终整合形成处理器。

  ARM的收入简单来说分两块，第一块是一次性对外授权的收入，第二块是客户每生产一颗芯片都要支付给ARM的一笔版税。

  这种商业模式的销售规模比较小，百颗ARM芯片的授权费，才相当于Intel卖一颗芯片的销售额。难怪Intel并未将ARM放在心上。

  然而随着手机和平板电脑的崛起，大量的移动电子设备使用的不再是Intel的芯片，而是基于RISC的芯片，这逐步使得ARM的处理器在手机端处于近乎垄断的地位。

  在此前不久的WWDC发布会上，苹果宣布Mac电脑弃用Intel，将改用ARM处理器。这在某种程度上预示着在个人电脑处理器市场，ARM也具备了超越Intel的能力。

  与其说这次ARM与Intel的局势扭转，是ARM的胜利，不如说是背后支持ARM的整个RISC生态的胜利。

  ARM坚持的这种模式，让其他厂商纷纷能以低价购买其IP授权，进行芯片的研发。众人拾柴火焰高，RISC逐步成为主流指令集，可谓时也、运也。

  在一个产业高质量发展的早期阶段，一体化的解决方案几乎总是最优的，它可以缩短上市时间，提升产品性能。但是，一旦产业成熟并走向更好，总会出现一种趋势，推进生态和产品逐步变得解耦和模块化。

  到这时，早期领导者的竞争优势就消失了，具备解耦思维的公司具备拥有更强的生命力。

  因为这样的做法能够更好的降低单一企业协调整个产业链条的风险，从而激发更多创新的诞生。各个企业之间形成合力，最终推进产业的整体性爆发。

  解耦思维表达了一种基本规律，它几乎适用于已经观察到的全部领域。ARM的发展正是顺应了这一规律。

  解耦有时候违反常规，因为它的背后往往意味着放弃控制权，比如ARM只专注于指令级架构，放弃对芯片的控制权，放弃对制造的控制权，甚至更多。

  新的商业模式已然浮现，RISC-V的开源硬件辟出了一条“另类”的发展路径。

  当时研究团队看到了ARM、MIPS和x86等指令集不仅越来越复杂，还有很多IP的法律问题。因此研究团队推出新的RISC-V指令集，它架构简单、完全开源并且免费。

  这里要对指令集做一个说明。指令集是一套规范，分为硬件与软件两部分，是软件和硬件之间的界面。

  软硬件之间的关系，恰如螺母和螺钉。如果把软件看做是螺母，硬件看做螺钉，那么指令集就是螺母和螺钉之间对接的尺寸标准。

  螺母和螺钉都按照相同的尺寸标准去设计，即使由不同的厂商来生产，也能够保证最终所有的螺母都能拧到螺钉上。因此，指令集让软件和硬件工程师可以分别依据这套规范设计处理器芯片，最终形成产品。

  Intel属于封闭指令集+封闭设计，ARM属于可授权指令集+可授权设计，RISC-V则为全世界提供了开放免费指令集+开放免费设计的选择。

  在物联网时代，智能终端的形态极为碎片化，随市场对定制硬件需求的增多，以及慢慢的变多的初创公司开始寻求构建高度定制化AI算法的方案，开源硬件的热度持续升温。

  RISC-V逐步风行，其背后功臣“开源策略”是一种结果，而不是原因。最终的原因是客户要通过特定的体系结构和语言，来实现定制化的需求，开源硬件正好顺应了这个趋势。

  在RISC-V生态中，企业可以从多个处理器IP公司中进行选择，灵活性进一步增强，如果一个供应商提供的IP效果不佳，还可以选择别家。不过这也意味着，RISC-V的开源生态是一项重大的投资，需要多方参与才能取得长远的成功。

  在Intel的商业模式下，因为芯片设计与制造环节绑定相对紧密，Intel可以较好的控制发展节奏。由此其创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）提出了著名的摩尔定律：

  “集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月增加一倍，将芯片的性能提高一倍，这是一种指数级的性能提升。”

  摩尔定律并非自然规律，而且它描述了一种合力作用。这种合力不仅包含来自Intel的推力，也包含来自微软Windows的拉力。

  因为从实用角度看，摩尔定律意味着芯片的价格每隔18个月下降一半。芯片集成度越高，晶体管的价格就越便宜。这一规律是非常可怕的，因为一个芯片公司付出同样的劳动，每隔18个月却只能获得以前收入的一半。

  因此摩尔定律想要成功，必须找到最佳队友。从最终结果来看，Intel是幸运的，来自微软的操作系统Windows充当了拉力的作用，因此也就形成了著名的安迪-比尔定律。

  从此在芯片领域，各个硬件厂商是靠软件开发商用光自己提供的硬件资源得以生存。Windows位于产业链的上游，它不断“吃掉”芯片性能提升带来的好处，由此刺激Intel的营收增长，带动摩尔定律总能梦想成真。

  所以芯片位于整个生态链的下游，其健康发展离不开来自上游软件层面的拉动作用。在物联网时代，软件的拉力逐步被APP Store、通讯技术和云平台取代。

  如今有不少声音认为摩尔定律已经失效，本文无意讨论这一论断是否正确。因为决定摩尔定律是否持续有效的，并非芯片企业单方面的意愿，而是整个产业生态形成的合力。我们不妨将视野扩大，从多家公司的做法，看清这种合力的走势。

  在个人电脑时代，Intel+微软这对组合已经被验证是一对“黄金搭档”。如今，ARM和苹果正在将这个模式扩展到手机和平板电脑领域。

  据软银财报，ARM在2017年到2019年的营收分别为18.31亿美元、18.36亿美元和18.98亿美元，这三年几乎没有增长。物联网市场并未如期爆发，拉力缺失是原因之一。

  而苹果与ARM的合作，有可能令这一情况改观。前文已经提到，苹果宣布会从Intel改为ARM架构。为什么苹果会做出这一选择？

  首先，Intel的芯片技术发展模式是Tick-Tock（工艺年-构架年，也被称为嘀嗒模式），一年一次处理器微架构的更新，一年一次芯片工艺的更新，周期总共为两年，不过到最后Intel将周期放缓成三年一轮回，使得苹果受Intel牵连，严重影响产品的更新进度。

  其次，苹果认为Intel的x86架构已经非常老旧，它的存在就如同一座老旧城市，如果在上面盖城，无疑是盖上另一个老旧城市，会严重影响苹果的后续发展。

  最后，多年的芯片研发投入卓有成效，苹果已经不满足于被其他厂家绑住，而是期待更加全面的掌控未来发展。

  在物联网时代，由于终端极为碎片化，个人电脑和手机的成功不可复制，作为摩尔定律的延伸方向之一，云+端一体化的发展成为合理路径。

  RISC-V和阿里在这一路径上身先士卒。2018年阿里宣布成立平头哥半导体正式进军芯片设计领域。2019年7月，阿里正式推出了玄铁910处理器内核，号称业界最强RISC-V处理器，并对外开放授权。

  今年7月，全志科技宣布与阿里平头哥达成合作协议，将基于玄铁平台开发通用算力芯片，预计3年出货5000万颗。而能够消化这些出货量的场景，存在于智能家居、工业控制及智慧城市等领域。这些领域的应用作为上游，他们的发展有可能拉动RISC-V生态的快速发展。

  阿里云在这些垂直场景的布局中具有一定的优势。最近，阿里云IoT与天猫精灵进行整合，共同构成的AIoT能力平台，更加充分的对外赋能。工业互联网+智能生活+智慧园区+智慧城市，阿里云形成了从新制造到新零售的无缝合体，力求帮助各行各业实现智能化升级。

  阿里的破局之道不在于复制别人的模式，而是在于从0到1，将自身打造为顺应AIoT未来趋势的“新物种”，并且孵化出“新物种集团军”。面对未来，阿里并不希望成为一家智能硬件或者家电公司，而是将目标锁定于孵化出10个像小米米家这样的智能硬件品牌。

  主动拆分Windows部门，“违反”安迪-比尔定律的微软，也在寻找新的增长合力。

  摩尔定律被视为是硬件芯片自我实现的一条路径，但单依靠硬件性能的提升，已经无法满足AI和高性能计算与日俱增的需求，摩尔定律的延伸一定要通过通信技术或者云平台来实现。

  微软似乎早已看出，硬件+通信技术+云平台，正在取代安迪-比尔定律，成为一种新的合力。

  在2015年前后，微软开始在其云计算服务Azure中，布局Project Catapult以太网连接加速计划。这一计划通过与以太网连接的FPGA（现场可编程门阵列），为数据中心的服务进行加速。

  该方案在每台服务器的CPU和NIC（网卡）之间，放置一个有自己协议栈的FPGA。FPGA利用服务器之间的以太网进行互联通信，其本质是对CPU处理网络通信的功能进行卸载（Offload），由FPGA来专门处理服务器之间的通信。

  这样可以实现“Analyze data as it moves”，在运动中处理数据。也就是说，当数据流量到达服务器之前，对于数据的处理就已经开始了。

  微软Azure利用这些可编程的FPGA来路由、加密和压缩数据。我们也可以把这类技术称为SmartNIC（智能网卡）。

  随着软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）的发展，SmartNIC恰恰顺应趋势，驱动了数据中心虚拟化的发展。在网络上，如何实现网络的可扩展性、网络管理的可视化，使得整个网络智能化，这同样需要各种生态企业形成合力不断推动。

  微软还不断增强自身在网络通信领域的技术实力。今年5月，微软宣布收购电信软件厂商Metaswitch Networks，这是继3月份收购5G云原生核心网、边缘计算供应商Affirmed Networks之后，微软在5G领域的又一动作。

  难怪在今年分析师会议上，微软CEO纳德拉分析了微软通过边缘计算支持5G部署的雄心，他提到：微软是唯一一家在操作模型、开发环境和基础设施堆栈保持一致的基础上，延伸到边缘的云厂商。

  根据分析师的最新估计，ARM当前的估值约为440亿美元。如果ARM被这些玩家当中的某一家，比如苹果或者三星所控制的话，那么ARM独立性或将受到影响。

  如果IPO或者被私募选中，那么在提升财务回报的压力之下，ARM授权费有可能持续提升，从而引发生态合作者的“断舍离”。

  虽然英伟达和三星有意竞购，但将ARM卖给这些厂商并不一定是软银的最佳选择。

  收购ARM不仅仅是钱的问题，还需要经过有业务往来的各国反垄断调查。基于ARM架构的处理器是世界上大多数智能手机的大脑，这也代表着，对于ARM的收购将会带来重大的监管问题。

  无论是卖给苹果、三星还是英伟达，都会引发这一隐患，软银肯定不希望吸引监督管理的机构的注意力。

  对于监督管理的机构而言，可能可接受的方案之一是ARM与电子设计自动化（EDA）的软件公司Cadence合并，因为Cadence不会与ARM或其客户竞争。巧合的是，Cadence首席执行官Lip-Bu Tan上个月才加入软银董事会。

  不少国内的专家纷纷对ARM的给出自己的判断。根据《中国电子报》的采访，专家觉得：“主业为非半导体的企业，比如谷歌、亚马逊、Facebook等，对ARM进行收购，会对原来ARM的客户影响最小，这也许是一个可行的选择。”

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