英伟达牵手ARM：几家欢喜几家愁

作者 | 洪雨晗

曲曲折折的ARM出售一事,终于在9月中旬迎来阶段性成果:9月14日,软银集团宣布,已同意将旗下芯片设计厂商ARM以400亿美元的价格出售给英伟达。

具体交易方式为:英伟达向软银支付总计215亿美元的普通股和120亿美元的现金,包括签约时应付的20亿美元现金。若ARM完成协议财务绩效目标,软银还可获得最多50亿美元的现金或普通股。此外,英伟达还将向ARM员工发行15亿美元的股本。交易完成后,软银预计将保留ARM不到10%的股份。

如果此次交易成功,这会是半导体行业有史以来最大的一笔交易,一个半导体芯片的巨无霸公司也将就此诞生。

ARM花落谁家已经是一场延绵了两个多月的大戏。

早在今年7月初,软银便考虑让ARM重回纳斯达克,为ARM增值造势。到7月中旬时,软银的选项则已变为对ARM全部或部分出售以及公开上市。

从7月下旬开始,软银又陆续与苹果、英伟达、台积电、三星、富士康等芯片领域的上下游巨头接触,力图为ARM寻求最佳金主,果不其然,当英伟达的出价从最初的320亿美元提至400亿美元,而其他巨头纷纷退出时,软银宣布同意英伟达的最终收购方案。

软银集团董事长兼总裁孙正义

软银此次出售ARM是颇为无奈的选择:孙正义因WeWork等项目投资的失败,急需资金回血。同时,ARM的商业模式决定了其盈利预期有限,有媒体预估,以目前ARM营收增速来看,软银需要60年才能收回成本,孙正义显然等不了这么久。

此时出售ARM回血,资本市场也较为看好——截至9月14日午间,软银集团股价已经上涨21．88%。

但此次交易最后能否达成仍扑朔迷离,ARM的联合创始人赫尔曼是此次交易的坚决反对者,他曾称将ARM卖给英伟达将会是一个行业灾难,会影响ARM所奉行的中立商业模式。

不过,这场交易能否顺利走到终点,还需要经过中国、美国、欧盟和英国的批准,预计监管审批可能需要18个月的时间。

ARM与英伟达的这场交易之所以曲折、风波不断,与两家公司在业界的地位密不可分。事实上,一旦ARM与英伟达真正走到一起,整个行业面貌都会发生极大变化。

两巨头终归一路

从芯片产业格局上来看,英特尔、ARM、英伟达在各自赛道都已坐稳老大位置,分别在电脑CPU芯片、手机芯片、电脑GPU芯片领域各自树立起较深的行业壁垒。

随着社会对服务器、数据中心、边缘计算的需求上升,三位玩家在新领域的竞争也已开始,收购ARM,行业两强联合无疑会让英伟达实力大增。

对于此次收购,英伟达CEO黄仁勋表示:“将英伟达的AI技术能力和ARM CPU的广阔生态系统结合起来,我们可以将计算从云、智能手机、PC、自动驾驶和机器人技术推进到边缘物联网,并将AI计算扩展到全球每一个角落。”

从表态中可以看出,对于ARM,黄仁勋势在必得。回顾英伟达的一路发展历程,不乏这样的大动作。

创立于1993年1月的英伟达是GPU(图形处理器)的发明者,对游戏玩家而言,英伟达最为人熟知的产品是GeForce系列。根据市场调研机构Jon Peddie Research(简称JPR)发布的2020 年第二季度的市场调查报告显示,在独显方面,英伟达的市场份额达到了 80%,站稳老大位置。

如今已是GPU的龙头老大的英伟达,目前朝向人工智能和机器视觉的市场发展,也是图形处理器上重要的开发工具CUDA的发明者,是人工智能计算领域的头号玩家。

英伟达9月发布了最新旗舰GeForce RTX 30 系列显卡

过去几年,英伟达迅速在人工智能,数据中心,云计算等科技核心行业发力。黄仁勋力排众议,在2020年4月完成了对 Mellanox(迈络思)的并购。Mellanox是一家网络硬件设备供应商,发家于 InfiniBand(无限宽带)技术,后来拓展到具备RDMA技术的以太网。Mellanox给高性能计算和数据中心提供高速互联服务,现全球一半以上最快的超级计算机,都是用Mellanox的产品。

收购Mellanox后,英伟达进一步加强了在数据中心方面的竞争力,根据2020年第二季度数据,Mellanox的营收占数据中心营收30%,占总营收14%。同时,数据中心业务第一次超过游戏业务:前者营收为 17．5 亿美元,后者为 16．5 亿美元。这意味着,英伟达越来越倚重数据中心业务。

如果再成功收购ARM,英特尔将成为从移动、边缘再到数据中心的全栈计算厂。

英伟达收购ARM的底气源自其近年来的迅猛发展。2016年,英伟达市值曾与ARM相当,但是四年后,这家GPU巨头市值已经不断飙升,今年7月,英伟达市值刚超过英特尔,如今已经是英特尔的1．5倍,目前市值已超3000亿美元。

黄仁勋曾对媒体表示:“众人以为我们是电动游戏公司,但我们其实是加速运算公司,而电动游戏是我们第一个杀手级应用。”

踩中了AI运算和图像处理的风口,是英伟达近年来市值暴涨的原因。但这并不意味着英伟达可以在接下来高枕无忧,而提升企业安全性的最大捷径,就是收购ARM。

ARM最初的简称是Acorn RISC Machine。Acorn Computer创立于1978年,总部位于剑桥,由Andy Hopper(剑桥大学),Chris Curry(Sinclair Research)和Herman Hauser(剑桥大学)创建。

在英特尔Intel x86构架统治PC的时代,Acorn向英特尔申请80286处理器样片,但遭到拒绝,无奈之下,Acorn选择自研处理器。

尽管在此后多年发展中,因为移动智能终端迟至2008年之后才出现爆发式增长,ARM的经历一度非常坎坷。但正是在英特尔等巨头的阴影下,避开巨头锋芒的ARM伴随移动智能终端的兴起,悄然成长起来。

按照软银的数据,ARM在智能手机上的份额大于99%、车载信息设备大于95%、可穿戴设备大于90%。这正好弥补了英伟达在CPU上的短板,使英伟达可以和老对手英特尔、AMD在全领域展开竞争。

ARM公司根据芯片设计公司不同的需求和能力,提供了三种不同的对外授权模式:

一是处理器的IP授权模式。ARM将该IP专利授权给买下设计的公司,公司可以直接按其设计方案生产。

二是处理器和物理IP的授权模式。此种模式下企业需严格按照ARM规定工艺流程来生产芯片。

三是架构和指令集授权。这是自由度最高的授权模式,三星、苹果、华为等实力雄厚的手机厂商可以在ARM架构下自行设计和优化芯片。

因此,ARM的收入主要靠授权费和版税。其技术也在物联网(IoT)设备以及汽车,家电,传感器,数字相机,无人机边缘计算等行业得到了广泛的应用。值得注意的是,此次收购并不包含ARM旗下的物联网业务。今年7月,ARM进行重组,旗下两大物联网服务业务(IoT平台和Treasure Data)转移到软银集团旗下。

这与孙正义一直看好IoT不无关系。在2016年10月举行的TechCon大会上,孙正义在主题演讲中称,物联网如同寒武纪大爆炸一样,将带来1兆个物联网设备,这会将人类导向起点,机器智能将超越人类智能的总和。

同年,软银以320亿美元的估值收购了ARM。孙正义曾宣布希望借助ARM全面进入物联网、5G等移动通讯和人工智能等行业。如今,四年过去了,如果ARM以400亿美元的价格出售给英伟达,软银四年投资回报只有大约1．25倍,再加上交易成本,这并不是个好生意。

将ARM出售给英伟达,对双方来说似乎是当前不坏的选择。而对于行业内甚至产业链上下游的玩家而言,ARM与英伟达是一件更为复杂的事情。

几家欢喜几家愁

英伟达的此次收购能否达到1+1大于2的效果,业界仍有争论,可如果这次收购成功,全球芯片产业将变化不小。

芯片半导体行业虽然要求精细化的全球分工,但由于国际政治环境变化等因素的影响,华为等芯片中下游厂商容易遭“卡脖子”,在全产业链中议价权不大。在发展初期,英伟达也是在Windos系统下因做GPU成功而发家,并未掌握生态链中的话语权。

如今英伟达和ARM的结合,可使英伟达在智能移动终端系统上有立足之地。借助于英伟达的实力和它的图形处理能力,ARM在无线手机终端等领域也将更加所向披靡。

除此之外,收购 ARM后,英伟达得以构建 CPU+GPU的完整产品组合,面向数据中心销售整套计算系统。使得今后的高强度的服务器,数据中心等领域的竞争市场将更为激烈。

事实上,在超算领域,英伟达和ARM的合作早已开始。2019年8月,英伟达宣布其加速计算平台CUDA将支持ARM架构。这次收购后,黄仁勋表示,英伟达或将开始研发自己的ARM架构下的CPU 芯片。目前服务器芯片市场90% 的份额都由英特尔把控。英伟达的强势介入,势必对英特尔造成冲击。

英伟达推出的CUDA统一计算设备架构,可使CPU与GPU协同处理复杂运算

对任天堂来说,此次收购可能是个好消息。英伟达此前一直为任天堂Switch提供芯片,由于其Tegra系列芯片性能并不突出,导致任天堂产品硬件能力弱于采用AMD芯片的微软(X-box)及索尼(PlayStation)旗下的同一世代家用游戏主机。收购ARM后,英伟达可以利用ARM的技术研发更高性能的CPU,结合自身强大的GPU技术,更新Tegra系列芯片架构,而任天堂也将获得更高性能的核心硬件。

对中国厂商来说,ARM是芯片的生命线。软银曾在2018年透露,中国设计的所有先进芯片中,约有95%是基于ARM技术,而对ARM来说,中国市场也必不可缺,中国贡献了ARM总销售额的20%,ARM的中国客户数量超过150家,累计出货量超过10亿。

若公司持有方变成美国公司英伟达,联系近年来的中美双边关系,中国使用ARM架构的公司有一定风险。

对此,ARM联合创始人赫尔曼·豪瑟,在英伟达和软银就ARM的收购意向达成后,发表了一则公开信,要求政府“救救”ARM。在信中,赫尔曼表示了三点担忧,其中后两点和中国公司或将面临的问题息息相关。赫尔曼认为:

首先,我们担心成千上万名ARM员工在剑桥的工作受到影响。当总部迁往美国时,这将不可避免地导致英国失去工作机会和影响力,正如卡夫(Kraft)当初收购吉百利(Cadbury)时所看到的那样。

其次,将ARM出售给英伟达将破坏ARM商业模式的根本,该模式原本可以被称为半导体行业的“瑞士”,与500多家被许可人以平等的方式交易。他们大多数是英伟达的竞争对手,当中有不少英国公司。

最后,是国家经济主权的问题。ARM是英国仅存的领先技术公司,ARM在手机微处理器方面占据主导地位。它的市场份额超过95%。由于美国总统在与中国的贸易战将技术优势“武器化”,因此除非英国拥有自己的讨价还价武器,否则英国将成为附带受害者。将ARM出售给Nvidia意味着,ARM将受到美国CFIUS法规的约束。英国电子行业有数百家公司,雇用数以万计的人在其产品中使用ARM。其中许多产品出口到包括中国在内的全球主要市场,那就意味着他们都必须遵守美国CFIUS法规。这将使关于允许ARM出售给谁的决定权交给白宫而不是唐宁街。

虽然黄仁勋一再表示将保证ARM中立的商业模式,“英伟达正在为这项收购花费大量资金,没有理由做任何会损失客户的事情。”在公告中,英伟达也承诺ARM将继续运营其开放许可模式,同时保持全球客户中立性,称这是其成功的基础。但在愈加复杂的国际形势下,英伟达的承诺并不足以给予市场足够的信心。

根据中国《关于经营者集中申报标准的规定》,英伟达收购ARM需要经过中国政府同意。

英伟达和中国监管机构早有打过交道。今年4月27日,经过中国政府审批同意,英伟达完成了对Mellanox的收购,前前后后花了1年多的时间。因此,黄仁勋表示,他同样有信心在ARM收购方案上得到中国监管机构的批准,也有办法解决中国合资企业安谋(中国)的管理问题。

但即便最终收购案能如黄仁勋所愿顺利进行,英伟达的此次交易仍有可能导致一些芯片公司转向 RISC-V架构。RISC-V因其开源的精简指令集架构,更受一些芯片企业的青睐。RISC-V现由一家非营利基金会支持,总部设立在中立国瑞士,以保证其开源性。

当下,开源的 RISC-V 可能是中国芯片厂商为数不多的选择。但底层基础架构的迁移并非易事,这个过程涉及到整个生态系统圈,牵一发而动全身,不到不得已的情况下,大部分厂商不会主动选择这一方案。

总而言之,ARM易主对于整个产业而言是一个重大事件,无论ARM与英伟达最终能否牵手成功,可以确定的一点是:“芯”已生变。