全球最大IPO即將公開募股，ARM如何成長為Intel的強勁對手？

據媒體報道，軟銀集團旗下的英國芯片設計公司Arm計劃于9月在納斯達克進行首次公開募股（IPO），包括蘋果、三星、英偉達和英特爾在內的公司將在Arm上市后立即對其投資。

據悉，Arm的上市時間定于9月中下旬，軟銀將在本月晚些時候正式向美國證券交易委員會申請上市，然后它必須獲得納斯達克的批準。

自軟銀在2016年以240億英鎊（當時約合310億美元）的價格收購Arm以來，該公司的估值翻了一番，目前超過600億美元。

英偉達曾在2020年以400億美元的價格求購Arm，軟銀同意了收購要約，但在監管機構表示反對后放棄了這筆交易。自那以后，軟銀一直試圖讓Arm上市。

Arm公司是全球半導體行業的重要參與者，所設計的Arm架構以節能而著稱，在智能手機芯片領域占據了超過90%的全球市場份額。

根據Refinitiv的數據，Arm上市將是一年來全球最大的IPO。

全世界超過95%的智能手機和平板電腦都采用ARM架構。ARM設計了大量高性價比、耗能低的RISC處理器、相關技術及軟件。2014年基于ARM技術的全年全球出貨量是120億顆，從誕生到現在為止基于ARM技術的芯片有600億顆。技術具有性能高、成本低和能耗省的特點。在智能機、平板電腦、嵌入控制、多媒體數字等處理器領域擁有主導地位。

在ARM架構開始成為主流的當年，大多數公司缺乏能夠自行構建微處理器的設計團隊，或者缺少使微處理器有效運行所需的工具。這就是為什么微處理器率先使用 IP 許可證模型的主要原因之一，ARM 產品也就因此被應用于越來越多的 SoC，特別是在快速增長的手機市場，ARM 架構逐漸成為了事實上的標準。

之后ARM公司開始進入大眾視線，為人熟知的故事今天依舊在繼續。


源起：從阿爾卑斯到劍橋

1948年，赫曼·豪瑟出生于奧地利維也納。事實上直到現在，他還保留著奧地利國籍。16歲那年，他來到英國劍橋學習語言，隨后回到維也納大學，拿到了物理學碩士學位。在國內服了一年兵役后，他又離開奧地利的阿爾卑斯山，來到劍橋大學攻讀物理學博士學位。

赫曼·豪瑟所在的卡文迪許實驗室，曾經誕生了29位諾貝爾獎得主，近代科學史上很多著名的發現，都在這里產生。包括發現電子、中子、波粒二象性，以及DNA的雙螺旋結構，都是源于這個實驗室的重要成果。

然而，當赫曼·豪瑟最初選擇進入物理領域時，好像并沒有獲得太多家人朋友的支持。他的父親在奧地利從事葡萄酒生意，而他的一位朋友甚至曾經斷言，豪瑟這樣下去“永遠也賺不到錢”。


發展：從Acorn到ARM

赫曼·豪瑟的人生在30歲那年起了變化。在1978年，他在某個社交場合結識了劍橋本地的企業家克里斯?庫里(Chris Curry)，兩人一拍即合，決定一起創辦一家公司。對此，豪瑟調侃道，“我一定有我父親的一些創業基因”。

豪瑟和庫里去了劍橋大學國王學院對面的銀行，并順利拿到了一張1萬英鎊的支票，幾個月后，他們又拿到了一張5萬英鎊的支票。他們最初成立的公司名叫劍橋處理器有限公司（Cambridge Processor Unit Ltd），在70年代后期，這家公司成為了Acorn計算機公司（Acorn Computers）。

在上世紀80年代，BBC啟動了一項名為“計算機認知計劃”的教育項目，希望幫助英國的學校普及計算機教育。在這個項目中，需要設計并制造大量的計算機，由BBC對外進行銷售。而這個大單，就落在了Acorn計算機公司的頭上，這也使得這家公司在一夜之間聲名鵲起。

兩年之后，伴隨著巨大的成功，豪瑟和庫里再次走進劍橋當年的那家銀行，并要求拿走100萬英鎊。豪瑟回憶道，聽到這個“請求”，銀行經理“從椅子上摔了下來”，因為當時沒有任何一家公司在這么短的時間里就向銀行要這么多錢。

“我經常在想，如果現在讓我去投這筆錢，我會不會去做。而答案很可能是否定的”，豪瑟說，“我們在當時甚至都沒有商業計劃。”

豪瑟提到，“我們在當時只有很強的預感，這件事能成”。

幸運的是，他們找到了一位銀行家借錢給他們，后來，豪瑟和庫里在股票市場上發行了價值2億英鎊的股票，Acorn也由此逐漸成長為了一個家喻戶曉的公司。

然而命運就是那么神奇，正當他們開發出了第一批ARM芯片，并且最終解決了生產問題時，家用電腦市場崩潰了。“我們終于把它們裝在卡車里準備運出來，但這時人們就不再買了。”

此時，Olivetti公司殺入戰場，并以低價獲得了控股權。在接下來的三年里，豪瑟為這家來自意大利的個人電腦公司建立了研究實驗室。1990年，他幫助創建了“Advanced RISC Machines”公司，也就是后來的ARM，并成功從Acorn公司剝離。值得注意的是，直到1998年ARM在倫敦證交所和美國納斯達克上市之前，它一直是Acorn和蘋果公司的合資企業。

也曾遭遇低谷

到了1997年底，ARM已成為一家年營收2660萬英鎊、凈收入290萬英鎊的私營公司。公司上市的時機已成熟。盡管公司三年前已有上市的打算，然而當時科技股處于泡沫期。大家都憂心忡忡，但仍認為公司應該抓住科技股大規模投資這個機會。

1998年4月17日,ARM控股公司同時在倫敦證交所和納斯達克上市，首次公開募股價格為每股5.75英鎊。在兩地上市的原因有兩點。第一，當時科技股處于泡沫期，總部主要位于美國之外，ARM認為通過納斯達克市場可以獲得一個合理的估值。第二，ARM的兩大股東分別是美國公司和英國公司，同時ARM希望能留住Acorn既有的英國股東。ARM上市導致股價飆升，這家英國小型半導體設計公司幾個月間就成為價值十億美元的公司。

20 世紀 90 年代末是技術發展的繁榮時期，ARM 當時也處在這一發展期的鼎盛點。問題在于，互聯網泡沫的出現，諸多技術公司如雨后春筍般涌現；即便這些公司在成立時處于負債狀態并且通常幾乎不能提供具體的收入預測，它們有極高的估值。作為眾多技術公司之一，ARM 的股票估值很高，其股票價格超過 10 歐元——這在當時是公司 1999 年實際盈利的 300 多倍；并且它在FTSE（最有價值公司） 100 指數中排名第 30 位。當時，公司規模的龐大估價是自互聯網熱潮以來所未見過的。

21世紀初，不可避免的事情發生了——泡沫破碎，整個行業遭遇崩盤。技術行業遭到重創，股票市場上的整體股票價減少了80-90%。不論公司處于盈余還是虧損狀態，均出現了股價的急劇下降。那些年全球半導體行業的收入很好地說明了這一點。ARM 收入也因為行業的這一巨變而出現了急劇下降。

盡管 ARM 實現了其盈利目標，且無任何負債或財務不樂觀情況，但他們仍感受到了經濟衰退所帶來的緊迫感。根據當時在 ARM 工作的員工的描述，這是一段“難過”的時期，“在這里工作不怎么舒心”。整個行業出現過剩，但幸運的是，ARM 員工并未受到過多影響。ARM 進入了不按季度發展的新時代。他們謹慎地規劃了企業未來 5 年的路線圖，并開始實施長期計劃。2001 年，Warren East 被任命為 ARM 的 CEO，而 Robin Saxby 接任 ARM 主席。成為標準處理器架構的愿景正在實現。

微處理器的尺寸變得非常小以至于其僅占用芯片的一小部分區域，所以接踵而來的問題是，如何在單芯片或系統級芯片 (SoC) 解決方案上構建基于軟件的系統，盡管專有處理器架構維護相關的投資和成本十分巨大。大多數公司缺乏能夠自行構建微處理器的設計團隊，或者缺少使微處理器有效運行所需的工具，ARM 產品也就因此被應用于越來越多的 SoC，特別是在快速增長的手機市場，ARM 逐漸成為了事實上的標準。

但是，ARM 核心為“硬 IP”，并且會面臨將其應用至不同技術這一現實問題。ARM 需要生產可以在無需特定技術核心端口的情況下授權給任何人的綜合核心。2001 年，ARM926EJ-S 應運而生。這是一款完全綜合的核心，配備 5 級管線和集成的 MMU，并且能夠為 Java 加速和部分 DSP 運行提供硬件支持。它接著獲得了全球 100 多位芯片供應商的授權，并且目前已出售了數十億個。

在互聯網崩潰后，行業仍處于復蘇中，ARM 也一樣。增長逐漸穩定，而且 ARM9 已先后變為全新的 ARM7、ARM9E 和 ARM10。實際上，ARM 10 和 ARM11 技術在低功耗、高性能處理方面開拓了新天地。ARM 的員工人數在短短的 3 年內增加了兩倍，從 400 人增加至了 1300 人！但是 ARM 當時已發展成了一家更為成熟的公司，因此，他們決定針對產品進行多元化，以便涵蓋所有行業需求。

成為巨人的ARM

如果說英特爾是PC時代的“霸主”，那么ARM(安謀)則登上了移動終端時代的“王座”。

ARM最初的簡稱是Acorn RISC Machine。Acorn Computer創立于1978年，總部位于劍橋，由Andy Hopper(劍橋大學)，Chris Curry(Sinclair Research)和Herman Hauser(劍橋大學)創建。

在英特爾Intel x86構架統治PC的時代，Acorn向Intel申請80286處理器樣片，但遭到拒絕，無奈之下，Acorn選擇自研處理器。

1983年10月，Acorn啟動了代號為Acorn RISC的項目，由芯片生產公司VLSI Technology負責生產。1985年4月26日，VLSI產出第一顆Acorn RISC處理器ARM1。為了避免與當時市場上的巨頭競爭，ARM選擇了low-cost, low-power和high-performance的設計理念，這恰恰踩中了智能手機的需求。

盡管在此后多年發展中，因為移動智能終端遲至2008年之后才出現爆發式增長，ARM的經歷一度非常坎坷。但正是在英特爾等巨頭的陰影下，避開巨頭鋒芒的ARM伴隨移動智能終端的興起，悄然成長起來。

最新數據顯示，ARM公司在全球擁有1000多家處理器授權合作企業、320家處理器優化包和物理IP包授權伙伴，15家架構和指令集授權企業，全球95%以上的智能手機和平板電腦都采用的ARM架構的處理器，ARM每年的出貨量從2013年的每年100億臺上漲到現在每年的200億臺。

如果僅僅從數字難以感受ARM公司在市場受到的追捧程度，那么看看ARM的對手英特爾、高通、西部數據、SK海力士等對ARM競爭對手——致力于將開源半導體技術商業化的SiFive Inc——的扶持就可以感受出ARM之于業界的重要性。

能在巨頭中突破重圍，與ARM的模式有很大關系。

ARM的崛起重要原因之一就是放棄了傳統IDM模式（Integrated Device Manufacturing，整合設備生產模式）的大包大攬，使眾多廠商可以在其指令集內繼續設計和創新。ARM公司根據芯片設計公司不同的需求和能力，提供了三種不同的對外授權模式：

一是處理器的IP授權模式。ARM將該IP專利授權給買下設計的公司，公司可以直接按其設計方案生產。

二是處理器和物理IP的授權模式。此種模式下企業需嚴格按照ARM規定工藝流程來生產芯片。

三是架構和指令集授權。這是自由度最高的授權模式，三星、蘋果、華為等實力雄厚的手機廠商可以在ARM架構下自行設計和優化芯片。

其中，RISC-V指令集更為激進，直接基于RISC（精簡指令集）原則開源指令集架構，允許任何人設計、制造和銷售RISC-V芯片和軟件而不必支付給任何公司專利費。阿里巴巴旗下的半導體公司平頭哥2019年研發的玄鐵910（XuanTIE910）處理器便是采用的RISC-V架構。

而以英特爾為代表的IDM模式，承接了芯片從設計到制造到封裝的所有環節。在集成電路行業發展的早期，企業一般都是用這種大包大攬的IDM模式。在移動終端領域中，低成本、微利潤的處理器是無法支撐這一重度投入模式的。

ARM公司開創的授權模式，將芯片的架構、設計（Fabless，如高通、聯發科、海思）和生產（Foudary，如臺積電）分開，它激活了全產業鏈的活力，不僅提高了生產效率和新工藝迭代的速度，也降低了生產成本，從而形成了日益繁榮的ARM生態。

也就是說，輕裝上陣的ARM能夠跑得比龐大的英特爾更快，最終成為了英特爾的心腹大患。


ARM 的野望

戰爭還在繼續。

在長達三十年的歲月里，大部分人們只看到 Arm 在嵌入式領域一路狂奔。很少有人知道，大概在十年前，Arm 內部就把炙熱的目光投向了 Intel 的王座。

2012 年，臺北 Computex 展，Arm 正式公布了自己的服務器計劃。其實在這之前，Arm 已經悄悄扶持了一家后來改名為 Calxeda 的公司，基于 Cortex-A9 設計自己的服務器，不過這家公司最后在 2013年倒閉。

在這一年，Arm 發布了 A57/A53 兩款 64 位處理器，X86 陣營里的重量級玩家 AMD 基于 A57 發布代號為 Seattle 的服務器芯片，但是很快即銷聲匿跡。如今在 X86 架構之下，AMD 憑借 RYZEN 、EPYC 再一次吹響進攻的號角，對于和 Arm 的往事，絕口不提。

在 Calxeda 倒閉的同一年，Marvell——這家從 Intel 繼承了 Xscale 技術的公司，發布了基于 Armv7 指令集的自定制架構芯片——ARMADA XP，面向企業級云計算領域，獲得了百度、戴爾等客戶的訂單。

2017 年，高通推出了基于 ARM 架構的 48 核 服務器 Centriq 2400，這顆出生名門的芯片，含著金湯勺出生，一路順風，可是天有不測風云，Hock Tan 這個掠食者出現 了，他向高通提出了 1300 億美刀的強行收購要約，為了抵抗 Hock Tan 的惡意收購，高通必須削減開支，Centriq 這一吞金獸隨即被打入冷宮。

高通的服務器技術后來被授權給中國的初創公司華芯通，可惜的是該公司運營了三年即宣告倒閉。Intel 向移動處理器市場進攻有多艱辛，Arm 向服務器市場沖鋒就有多難，服務器戰場成了 ARM 陣營的絞肉機，無論是久經沙場的老將還是初試鋒芒的劍客，一批批倒下，一批批沖上去。

這可是一年營收高達 250 億美金的大肥肉啊，ARM 陣營中群狼咆哮。

還是在2017年，Marvell 斥資 60 億美金收購了 Cavium，獲得了基于 ARM 架構的 ThunderX 服務器產品線，并于 2018 年發布了基于 ThunderX2 的 CN99X 服務器級處理器，劍指 Intel Xeon 和 AMD EPYC，并公布了在 ARM 服務器上的 Roadmap。而且微軟開始在 ThunderX2 上部署自己的 Azure 云服務。

在中國，天津飛騰基于 Armv8 設計的服務器芯片已運行在“天河三號” 超算中心，華為鯤鵬亦戰鼓聲聲，在當前風云變幻的國際形勢下，相信他們會有值得期待的表現。

在日本，富士通公布了號稱地表最強的 ARM 處理器 A64FX，將用于日本新一代超算中心上，代號 Post-K。

如果說這之前的屢敗屢戰是 Arm 軍團的先頭部隊沖鋒，那么在2018 年，Arm 這只頭狼站到了最前面，宣布了 ARM 在服務器市場的專屬架構——Neoverse。

在 Neoverse 發布一年后，云計算霸主 Amazon 發布了基于此架構的自研處理器 AWS Graviton2，號稱能獲得超過 Intel 40% 的性價比，其實在這之前 Amazon 已經基于 Arm Cortex-A72 研發了自己的第一代處理器 。互聯網巨頭開始依托 ARM 自研處理器，這無疑是在焦灼的戰場上引爆了一顆核彈。

無論是亞馬遜、微軟這種互聯網，還是傳統的計算機公司，都希望在 X86 之外尋找更多的選擇——更高的計算密度，更低的功耗。隨后，一家叫做 Ampere Computing 的公司快速進入視野，趁著 AWS Graviton2 的余威，發布了代號為 Quicksilver 的處理器，也是基于 Arm 的 Neoverse 架構。

這家公司的創始人叫做 Renee James，為 Intel 前任總裁，位居 CEO 之下的二號人物，其團隊核心成員大部分來著 Intel 和 AMD。Veni、Vidi、Vici。


不是結局

30 年前，得益于 John Hennessy 大師 RISC 的啟示，ARM 從此誕生。

在 ARM 誕生的時候，John 亦設計出了 MIPS 處理器，曾被奉為處理器圣殿中的經典，如今繼承其衣缽的是中國的龍芯處理器。

30 年后，又一個出自 John 門下的后起之秀開始崛起——它就是 RISC—V。

新的挑戰開始了……