文|知產力 云柯

編輯|布魯斯

近日，芯片行業發生了一件大事！軟銀旗下的半導體IP巨頭——Arm向美國證券交易委員會提交了IPO文件，正式申請在美上市。

Arm處于芯片的上游，主要經營模式是通過設計ip，包括指令集構架、微處理器、圖形核心、互聯構架，然后授權給芯片廠商，幫助后者更快捷的設計芯片。

從收入構成來看，Arm的賺錢模式主要有兩種：一種是通過許可證賺錢（占比總收入為37%）；另一個則是利用特許權使用費賺錢（占比總收入63%）。

Arm收入構成（圖片來源：ARM招股說明書）

許可證模式指的是，其他公司在用Arm的架構設計芯片時，需要給其一筆授權費，用一次給一次。而特許權使用費模式則是芯片廠商用了Arm的構架，把生產的芯片賣出去以后，Arm再按照一定比例進行抽成。

目前，Arm讓全世界99%的智能手機都用上了自己設計的芯片架構。蘋果、英偉達、高通、三星等科技巨頭，都是Arm的客戶。

但別看現在的Arm風光無限。然而，在pc時代，Arm卻被英特爾完虐，直至進入移動互聯網時代，才開始鋒芒畢露。

時間回到1980年代初。艾康電腦經過持續研發后，推出了Arm處理器；1985年，Arm1誕生（但從未被商用）；1986年和1990年又分別推出了Arm2和Arm3。

在這個過程中，Arm的處理器在英國教育計算機市場獲得了短暫的成功，其銷量使艾康電腦的利潤大幅增長。1979年至1983年，艾康電腦的利潤從0.3萬英鎊大漲到了860萬英鎊。

之后，蘋果剛好正在為其即將上市的牛頓掌上電腦Newton MessagePad尋找一種合適的移動處理器。而Arm芯片具有低功耗和高效能，非常符合掌上電腦這種小型硬件設備。這時蘋果的芯片代工合作伙伴VLSI將艾康介紹給了蘋果。

但當時艾康電腦的錢不夠用。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，三家公司共同創立一家芯片合資公司，公司名為Advanced RISC Machine”，簡稱Arm。

成立之后，以Arm為代表的做精簡指令集架構的芯片公司，遭到芯片巨無霸Intel的打擊。當時英特爾的復雜指令集受益于先發優勢，雖然與整個精簡指令集的反抗陣營為敵，但是建筑在Wintel聯盟（即兩家公司在PC產業內密切合作，以推動windows操作系統在基于英特爾CPU的PC機上運行的打壓）基礎上的軟硬件生態已經牢不可破，這讓精簡指令集在個人電腦領域無所作為。

復雜指令集打敗精簡指令集，兩者間第一次交鋒的成敗關鍵，不在于技術，而是商業慣性。

在pc市場失敗，沉默了好幾年后的Arm抓住了移動互聯網時代的浪潮，成為該領域的芯片構架王者，這一切快得讓Intel來不及反應。擴展開來講，Arm的精簡指令之所以能抓住移動互聯網時代帶來的機會，主要有以下幾點原因：

01 搭上蘋果這個硬件王者的快車

1997年陷入低谷的蘋果迎回喬布斯，基于尋找現金的喬布斯，趁Arm在1998年上市的時機，將蘋果對Arm的持股降至14.8%，獲得11億美元的現金。

拿到這筆錢的喬布斯，于2001年推出iPod。這款劃時代的音樂播放器，吹響蘋果振興的號角，2007年蘋果又推出iPhone開始移動互聯網時代。這兩個超級爆款，都是使用的Arm架構芯片。

連喬布斯這種對硬件性能極致要求的人都使用Arm的產品，你想想其他切入移動互聯網的玩家會怎么做？

毫無疑問，跟隨。安卓入局之后，Arm徹底無人能擋。

02 高強度的研發投入

在科技行業，研發投入的強度與技術的先進性，具有正相關性。

以最新一期的年報數據為例，Arm研發投入強度在可比公司中，具有強大的競爭優勢。

從Arm招股書來看，2022財年公司在北美、歐洲和亞洲擁有全職員工5963名，其中專注于研究、設計和技術創新的員工約占80%，研發費用占總收入比例為42%。而且Arm的研發投入強度在遞增，2021年、2020年，Arm研發費用占總收入比例分別為37%和40%。

來瞧瞧幾家生命力旺盛的芯片公司的研發投入，英偉達、AMD、英特爾同期研發費用占總收入比例分別為27.2%、21.2%和27.8%。

再看看過去幾年全球互聯網公司中研發投入強度最高的兩家公司Meta和百度。Meta研發費用占總收入比例為30.3%，百度的核心研發費用占總收入比例為22.4%。

華為的研發也是讓人津津樂道的，它有20萬人，一半是搞技術的（Arm 80%是搞技術的），研發費用占總收入比例為25.1%。

Arm、英特爾、百度等企業研發投入強度對比分析（數據來源：企業年報）

高強度的研發投入是Arm可以一直保持競爭優勢的核心原因之一。

03 較低的產品定價

特許權使用費模式，作為Arm最賺錢的業務，定價卻出奇的低。

具體定價為產品價格的1%-3%，也就是說一個100美元的芯片，按照1%-3%的比例，需要支付給Arm1-3美元。

1%-3%的收費比例看似并不低，但問題在于Arm的收費對象是芯片，而不是終端的手機。據火星數據研究所根據Arm2019年披露的數據測算，公司平均一個CPU的特許權使用費才16美分，折合成人民1.1元。我們出門買瓶可樂的錢，都可以買3個Arm的特許使用權！

對比其他類似高科技企業，把自己的專利授權給硬件企業使用時，他們的產品定價都是針對終端產品收費，普遍收取的費用要遠遠高于Arm。

比如，高通提出的專利費率為：一部使用高通標準必要專利的3G、4G、5G多模手機，需要給高通專利費的比例為該手機原價的3.25%。也就是說，一款手機價格3000元/臺，高通就要向其收取97.5元的專利費。

再比如汽車專利池Avanci。早在2018年初，其許可費為每輛車15美元，并宣布不漲價。2022年，Avanci宣布4G許可費用調整為每輛車20美元。2023年8月，Avanci發布5G計劃（含4G/3G/2G），許可費為每輛車32美元。

從上述數據可以看出，占據市場支配地位的Arm，針對下游客戶的產品定價并不高，這也是其市場占有率高達99%，收入和利潤規模卻不是特別大的核心原因。

04 低耗能產品領域的“王者”

Arm的精簡指令構架，在移動設備領域具有較高的技術優勢。

移動互聯網開始時，Arm并不是一家獨大，英特爾X86是其主要競爭對手，但英特爾的X86最終卻敗給了Arm。

原因在于：

X86作為復雜指令集的處理器，經常性調用的指令大約有20%，其他大部分指令集只不過是“待命狀態”，這就大幅增加了硬件功耗。Arm作為精簡指令集的處理器，以少、精為主要特點，尤其是常用的計算指令，更多的衍生指令則可以依靠這些基礎指令組合來執行，這就有效降低了電池功耗。

對于手機而言，由于機身限制，可以裝載的電池容量有限，且需要隨身攜帶，計算指令設計的過于復雜，就會導致手機續航大幅縮短。而計算指令在滿足用戶需求的同時，設計的越精簡，則可以大幅提高手機續航能力。

正是因為作為手機處理器，X86“無效功能設計”太多，Arm才能擊敗X86成為手機芯片構架領域的絕對霸主。

05 芯片構架領域擁有大量專利

根據Arm披露的招股書顯示，公司擁有或共同擁有已發布的專利數量約為6800項。

比如，Arm的核心專利之一——使用可編程重要性數據的數據處理設備和方法，專利號為US9766857B2。該專利可以減少CPU的不必要計算能力，進而減少能量消耗、提高性能。

US9766857B2的摘要及附圖（來源：知產寶數據庫）

Arm在手機芯片構架領域積累了大量專利技術。有了這些專利技術以后，其他公司想要進入手機芯片架構領域，就得掂量掂量了。

有一個現成的例子，能反應Arm專利護城河的強度。

8月28日，“中國RISC-V專利聯盟”正式成立，聯盟理事長、芯原股份創始人戴偉民表示：

“想要發展好RISC-V產業，需要解決潛在的專利問題，雖然RISC-V指令集是開源的，但在微架構實現上，IP行業領先者Arm等公司做了非常多的專利布局，RISC-V產品很可能會掉入專利陷阱。為保護RISC-V產業聯盟會員，可借鑒2005年微軟與Linux專利戰歷史，把RISC-V企業的專利整合起來，大家聯合應對Arm等機構的專利挑戰。”

潛在對手的肯定，是對Arm專利技術最大的肯定。

展 望

Arm抓住了移動互聯網的機會，并已成長為占據市場支配地位的企業。那么，Arm為何不提價賺取更多的商業回報呢？

其實Arm不是不想。

在Arm被孫正義收購以后，公司想切換收費對象，從對芯片廠商收取許可費，到轉向終端設備廠商收取。

簡單來講，就是過去根據芯片的價格按比例收取費用，現在根據手機的價格按比例收取費用。而芯片價格一般僅占到手機價格的10%至20%，這意味著如果許可費的比例不變——Arm這種轉變相當于變相將售價提高5至10倍。

不過，移動芯片市場主要由蘋果、三星、高通、華為、聯發科等少數巨頭把持，Arm想要徹底改變定價方式，并不是一家容易的事。想要改變游戲規則，光靠談判可能性不大，只有像Avanci那樣直接“掀掉桌子”，大打專利戰才有可能，只是Arm或者說孫正義有這個勇氣嗎？