蘋果與Arm：斬不斷的“父子情”
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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****，錯誤決策使英特爾與移動革命擦肩而過，被拒的蘋果轉身與名不見經傳的Arm公司相扶相攜，成就了主宰移動互聯(lián)網時代游戲規(guī)則的“王牌芯片設計師”。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)則的顛覆性產品，都內置了基于Arm架構的芯片。回溯往昔，蘋果和Arm的命運交織遠不止于此。Arm從誕生到確定授權模式，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。但當蘋果坐穩(wěn)全球頂尖芯片設計公司之位，Arm的命運卻陷入風雨飄搖，前路滿是迷霧。
01.誕生于蘋果同行之手的Arm
▲艾康電腦創(chuàng)始人赫爾曼·豪瑟和克里斯·柯里
Acorn英文含義為橡果，關于其命名來源，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)目配套的標準電腦。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，可當時一顆摩托羅拉6800系列微處理器的成本就高達100英鎊，根本沒法將電腦價格控制到500英鎊以內。艾康想請英特爾提供80286芯片的技術資料，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。
▲Acorn RISC Machine
英國時間1985年4月26日15點，第一批搭ARM1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，它所主宰的疆域將遠遠超出英國，遍布整個世界。02.蘋果與艾康“生子”，為牛頓電腦造芯
▲蘋果于1993年推出首款搭載Arm芯片的設備Newton Message Pad
雙方一拍即合，時任蘋果首席科學家的拉里·特斯勒（Larry Tesler）當即決定，在牛頓掌上電腦里使用根據(jù)該產品需求做調整的定制版Arm芯片。做調整需要開銷，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，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。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時可利用的技術，蘋果牛頓掌上電腦市場表現(xiàn)不太好。這令Arm高層意識到，要保持成功，不能依賴個別產品。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計知識產權（IP）授權給更多芯片公司，靠收取前期授權費（license）和后期版稅（royalty）來營生。從此，全球芯片設計從業(yè)者都可以是Arm的客戶。
▲Arm的商業(yè)模式
這一時期，全球半導體產業(yè)鏈分工開始細化。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業(yè)鏈的垂直一體化生產模式（IDM），IP授權、芯片設計、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
▲基于安迪·格魯夫在英特爾的報告（來源：《戰(zhàn)略思維》）
當時采用IBM PowerPC芯片和自家操作系統(tǒng)的蘋果電腦，無力抵抗WinTel聯(lián)盟帶來的狂風驟雨。蘋果在PC市場份額一路下滑，到90年代中期，已經面臨巨大的虧損。1997年，喬布斯回歸蘋果時，蘋果只有近4億美元左右的盈利。為了扭轉蘋果的慘淡經營，喬布斯在接下來兩年間做了兩個關鍵舉措：其一，在蘋果距離破產僅剩90天時，拉微軟對其投資1.5億美元；其二，停產牛頓掌上電腦，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品。iPod系列產品的成功，不僅將蘋果拉離死亡邊緣，從一個小眾品牌推向主流市場，亦將蘋果的產品范圍從電腦擴展至消費電子。歷代iPod產品均采用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、能跑復雜應用，但當市場開始轉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架構的短板、Arm架構的長處。與此同時，Arm的IP授權模式，使其與合作伙伴形成了“雙贏”的共生關系。獲得Arm授權的芯片企業(yè)能把重心放在整體芯片的設計與銷售上，并攤薄了研發(fā)成本。Arm則作為核心技術的輸出者，站在整個芯片設計業(yè)價值鏈的頂端，且無需承擔芯片設計失敗的風險。憑借低功耗技術優(yōu)勢以及具有開創(chuàng)意義的IP授權商業(yè)模式，Arm在移動芯片領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準。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)網時代：無處不Arm
▲喬布斯（左）與歐德寧（右）宣布英特爾Mac將搭載英特爾芯片
這是英特爾在PC領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)新革命的關鍵引擎。一個改變重新定義手機的革命性產品——第一代iPhone正在研發(fā)當中，它的出現(xiàn)，將讓當時的行業(yè)巨頭諾基亞和黑莓很快變得無足輕重。令人唏噓的是，80年代在存儲芯片領域被日企逼至絕境時，英特爾正是憑借抓住PC興起之機轉型微處理器供應商，登頂全球半導體霸主的王座。但當蘋果找到英特爾，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域懷有足夠的敬畏之心。歐德寧認為，無法確定iPhone的未來，蘋果開價又低于預期，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料?！?/span>英特爾亦有過基于Arm的XScale芯片業(yè)務。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，蘋果曾在其牛頓移動設備中使用StrongARM芯片。XScale一度成為掌上電腦芯片領域的主宰者，還曾開發(fā)一款基于Arm的手機芯片，被當時業(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)務近十年后，2006年英特爾卻將它轉手約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域，為時晚矣。2007年6月初，蘋果發(fā)布革命性產品iPhone，移動互聯(lián)網到了黎明破曉時分。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。經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商，谷歌安卓和高通因而被賜予對標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品，均離不開Arm架構的授權。05.孫正義心中收購Arm的種子是喬布斯埋下的
▲孫正義（左）與喬布斯（右）合影
喬布斯瞄了一眼草圖，在對新產品貫徹極端保密原則的前提下，給了孫正義一個提示：“制造最強移動設備的時候到了，這一點我也完全贊同?！?/span>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計?！睂訉映榻z剝繭后，他下定結論：“Arm將掌握移動互聯(lián)網時代的平臺?！?/span>看好Arm未來的孫正義，讓軟銀相關團隊研究收購Arm的事宜。但軟銀因忙于沃達豐日本分公司的重建工作，擱置了收購Arm的設想，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，壘砌起一個覆蓋全產品線的芯片帝國。06.蘋果的第一顆自研Arm芯片
▲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系越發(fā)惡劣，蘋果轉而將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14nm，芯片制程領先于臺積電，而蘋果拋出的橄欖枝，助推了臺積電加緊研發(fā)和大擴產能。日后當臺積電憑借率先實現(xiàn)7nm量產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用處理器設計商遠遠甩在身后。07.借勢Arm，平地而起的蘋果芯片帝國
▲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。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任務的神經網絡引擎（Neural Engine）。直至今日，蘋果A系列芯片始終是手機應用處理器領域的珠峰，令其他對手難以望其項背。
▲2010-2017年蘋果各終端設備搭載的自研芯片
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AirPods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產品引入自研Arm架構芯片，預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。
▲蘋果自研M1系列電腦芯片，從左至右：M1、M1 Pro、M1 Max、M1 Ultra
然而，當蘋果穩(wěn)定釋放新的芯片大招，Arm的命途卻變得如風中飄絮般飄搖不定。08.夢碎物聯(lián)網，Arm重赴上市路
▲2015年~2020年Arm收入及調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)網服務業(yè)務IoT Platform和Treasure Data分拆，并轉讓給軟銀集團，自己則更加專注于核心IP業(yè)務上。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并購Arm事件。2020年9月，英偉達宣布將以約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，但事關業(yè)務安全，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。在推進與英偉達并購交易的過去一年，Arm更正了業(yè)務重心，從收效甚微的物聯(lián)網轉向擁有更多大型客戶的數(shù)據(jù)中心、網絡設備和汽車領域。得益于5G智能手機、5G****網絡設備和服務器出貨量的增長，其全球業(yè)務開始恢復增長動力。但和x86架構相比，迄今Arm在服務器領域的市占率仍是“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正在準備在2023年3月前重啟上市，這個移動計算領域基石般的存在，將再度被擺在資本面前待價而沽。09.結語：兩個商業(yè)傳奇的命運共振
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