ARM控股如何主导芯片世界 - 彭博社
Ashlee Vance
一款ARM设计的微处理器芯片摄影:Chris Ratcliffe/Bloomberg这是一个关于ARM控股的故事,这是一家移动技术公司。但在开始之前,这里有一些你需要知道的事情: 1. ARM是一家主要由芯片工程师组成的公司。他们设计芯片的部分——例如图形和通信部分——并设计整个芯片。 2. ARM将这些设计出售并将其芯片架构授权给数十家公司,包括苹果、三星电子、高通和Nvidia。 3. 因此,几乎每部智能手机、手机和平板电脑都运行在ARM芯片上。 4. 事实上,你可以说基于ARM的产品现在是世界上使用最广泛的消费产品,甚至在某些方面超越了可口可乐和麦当劳。(我最近确实提出过这样的论点。) 5. 很多人没有听说过ARM。这是因为该公司在英国剑桥的总部基本上保持低调。 6. 考虑到ARM对现代生活的影响可以说比其他任何公司都深远,它的匿名性真是令人难以置信。
想象一下英格兰乡村的田园风光——就像唐顿庄园,但更大。这就是剑桥。这里有这些古老的大学建筑,宛如学习的教堂。在温暖的日子里,学生们涌出校园,前往河边划船,或者喝一杯,懒洋洋地躺在草地上。这是一个让你沉浸在思考中的地方。
在市中心附近,正好在一个Gap和一个Marks & Spencer之间,有一条黑暗的小巷,满是鸟粪。正是在这条小巷中,Acorn Computers于1978年起步。
年轻人和/或非英国人可能不记得Acorn。重要的是,它在个人电脑刚开始出现时制造计算机。在那个时代,一家有计算机想法的公司不能仅仅从富士康订购一批。不是的,它必须有真正的工程师来设计部件。Acorn有这样的团队:它有一支年轻、聪明的电气工程师团队,从当地学校和电子公司中挑选出来。随着Acorn多年来经历了财务的起伏,它得出结论,芯片团队是它再也负担不起的奢侈品。公司的管理层两次试图出售其芯片设计部门,但交易都未能达成。“我们真的感到很被冷落,”Acorn的一位芯片工程师约翰·比格斯说。
然后,在1990年,一个新的、坚定的客户出现了:苹果。这个Mac制造商开发了一个手持计算机的计划,并希望为该设备找到一个突破性的微处理器。苹果、Acorn和VLSI Technology(一个芯片设计工具制造商)组成了一个合资企业来制造硅。十二名Acorn工程师被选中来组成这家公司,他们将其命名为ARM。这是一个缩略词中的缩略词:先进的RISC机器——RISC代表“精简指令集计算”。
ARM Holdings 开始的谷仓摄影:Ashlee Vance/BloombergARM 在距离剑桥市中心 8 英里的 Swaffham Bulbeck 村建立了总部。办公室是一个改建的 18 世纪谷仓。第一任首席执行官 Robin Saxby——现在的 Sir Robin Keith Saxby——几乎没有预算就成功地布置了这个地方。他通过与当地家具销售员的掷硬币赢得了 ARM 的第一张会议桌,然后试图通过在酒吧打台球赢得一套抽屉。(他输了,工程师们一段时间没有抽屉可用。)
苹果的手持计算机设计规格要求一个价格合理的产品,能够放在手中,同时仍具备处理手写识别和其他高级功能的计算能力。“需要便宜,而便宜意味着要做一个小芯片,这意味着通过它传送的功率要低,”Biggs 说。在芯片行业专注于制造更大、更快的产品的时期,ARM 走上了相反的方向,成为低成本、低功耗的专家。“这真的是一个意外的好运,”他说。
苹果将这款手持设备命名为 Newton,但它失败了。但 ARM 的芯片引起了希望制造小型复杂设备的公司的关注。1993 年,Nokia 制定了一个开创性的手机计划。与当时简单的砖头手机不同,Nokia 的手机将拥有实际的菜单、图标和基本游戏,并将面向商界人士。Nokia 为这款设备选择了 ARM,这款设备几年后将作为 Nokia 6110 闯入市场,成为第一款畅销手机之一。“一旦该产品的版权费开始进账,事情就开始起飞了,”Biggs 说。
今天,ARM的校园建在罗马考古遗址上,位于距离剑桥市中心约15分钟车程的农田中。在工作日,员工们——绝大多数是男性——成群结队地到达,在公司主楼的阳光明媚的中庭聚集吃早餐。然后,伙计们在一个街头小摊大小的自助餐厅里享用培根和鸡蛋,之后前往一些单调的隔间。
ARM基本上是一家芯片工程师公司。它发明的商业模式很简单:科技公司不应该每次需要新芯片时都重新发明轮子。相反,他们可以查看ARM的芯片部件目录,购买一些基本的东西,然后进行一些额外的定制设计工作,使他们的产品独特。其他公司有类似的模式,但没有一家能提供ARM那样广泛的产品,ARM的芯片几乎可以运行任何有计算机的设备,从咖啡壶到数据中心服务器及其间的所有设备。
ARM大约一半的收入来自移动产品,其余部分来自用于电视、媒体播放器、传感器、汽车、打印机和其他设备的芯片。公司以两种基本方式向ARM支付费用。第一种是类似于无限量订阅ARM设计的方式。每年大约1000万美元,像三星这样的主要参与者可以从整个芯片目录中挑选。第二种方式是版税。手机每个带来20美分到40美分的收入——智能手机稍微多一点——而其他设备则能带来几分钱或几分之一美分。“他们疯狂创新,只拿回足够的资金来继续资助这种创新,”曾在苹果公司让iPod诞生的Tony Fadell说,现在他在智能家居电器制造商Nest Labs工作。
ARM的顶级客户如苹果、三星、高通和英伟达雇佣数百名自己的芯片设计师进行定制工作。苹果的成功很大程度上来自于其产品的快速性能和持久的电池寿命。这些特性直接源于苹果对ARM设计所做的调整,以及苹果将其软件与硅结合的方式。尽管拥有自己的大型芯片团队,苹果仍然每年节省数亿甚至数十亿美元,因为不必从头开始生产所有东西。
ARM模型基于分散风险、研发投资和利润的理念。ARM负责基础的繁琐工作,当其客户销售更多产品时,ARM赚取更多利润。像苹果和三星这样的公司可以将注意力集中在更高层次的创新上,而不是琐碎的工作。而合同芯片制造商如台湾半导体制造公司和全球晶圆厂则为数十家ARM客户提供服务,并可以在工厂之间分配订单,以保持其满负荷运转。
与ARM模型完全相反的是英特尔。
英特尔设计自己的芯片,这些芯片被广泛认为是世界上最先进的。至少同样重要的是:它自己制造芯片。今年,英特尔将在其工厂上花费约120亿美元。这些设施分布在美国、以色列和中国,可能是有史以来最先进的制造设施。它们使英特尔能够在指甲大小的东西上挤压数十亿个晶体管或开关,并在每18个月将晶体管密度翻倍。这个过程需要在物理学、材料科学和软件方面的定期突破。
虽然许多聪明而富有的公司,包括IBM和三星,试图跟上英特尔的步伐,但如今没有人能接近。根据众多分析师的说法,英特尔在原始制造智慧和芯片制造技术方面领先竞争对手两到四年。“其他公司在制造方面根本不如英特尔,”芯片分析师和行业顾问大卫·坎特说。现在,愿意在同样先进的工厂中进行投资的竞争对手只剩下两到三个,他们都是将业务分散在多个客户之间的合同芯片制造商。
当英特尔的业务运转良好时,其工厂几乎可以“印钞”。其芯片的价格从每个37美元到4616美元不等。(ARM芯片的最高价格通常在30美元左右,通常低于5美元。)英特尔面临的问题是,许多投资者认为其商业模式已经达到顶峰。该公司的股票在过去十多年里一直处于昏迷状态,股东们发现很难对来自PC和服务器芯片业务的稳定利润感到兴奋。英特尔在智能手机和平板电脑的爆炸性增长中不可思议地错失了机会。与此同时,ARM团队成员苹果已成为全球最有价值的公司,而ARM家族的另一成员高通则超越英特尔,成为最有价值的芯片公司。
ARM控股首席执行官西蒙·塞加斯照片由克里斯·拉特克利夫/彭博社提供就英特尔而言,世界正在向其倾斜。中国智能手机制造商已经开始围绕英特尔的低功耗[[JA1]](https://www.outputnews.com/2014/bloomberg/news_2014_02_24_109735)芯片构建设备,而三星、微软等公司也在市场上推出了基于英特尔的平板电脑。随着这些设备越来越多地承担PC的功能,英特尔的高价高性能芯片将会流行起来,英特尔发言人比尔·卡尔德说。“性能现在非常重要,这是英特尔的强项所在,”他说。
然而,就在不久之前,没有人会想到在个人电脑中使用低功耗的ARM芯片。现在,谷歌与三星、惠普等公司合作,生产运行在ARM上的超便宜Chromebook笔记本电脑。预计包括三星和英伟达在内的数十家公司将在今年或明年开始销售ARM服务器芯片。这些新业务为ARM提供了每个芯片赚取更多利润的机会,并确立其作为从简单小工具到超级计算机的技术标准。它将成为第一家实现这一壮举的公司。
英特尔的卡尔德淡化了公司在个人电脑和服务器市场面临的威胁,他表示自己见过这样的竞争来来去去。例如,高通和微软曾尝试并未能成功销售低成本的基于ARM的计算机。在数据中心,英特尔有一款低功耗芯片可以与ARM竞争。“有一种看法和一种现实,”卡尔德说。“现实是没有大型公司在转向,可能永远也不会。”至于ARM在移动成功之外的整体扩展,卡尔德说:“给我看看钱。这主要是空谈。如果你考虑到英特尔业务的广泛范围,我认为你很难争辩ARM控股可以争取到每一块市场并在每个细分领域挑战我们。”
西蒙·塞加斯去年七月接任ARM首席执行官。为了履行他的新职责,塞加斯从他在硅谷的家飞往ARM总部。这是这位在ARM工作了22年的老将多次走过的旅程,而这次因为他可以在剑桥的父母家过夜,旅程变得更加轻松。只是这一次——在他肩上多了一份责任——熟悉的节奏让位于紧张的在职培训。
在几天的时间里,Segars与下属会面,以获取有关ARM房地产状况、公司技术基础设施和市场营销活动的最新信息。他收拾了一些个人物品,搬到了走廊尽头的CEO办公室,那里刚刚刷过一层新漆。他被告知需要进行大量的有线电视露面,并且需要安抚大股东。他还被拖入一个会议室,接受来自Lazard Capital Markets的一群金融分析师的评判。他们说,好消息是,投资者普遍喜爱ARM,并对这家科技公司在过去几年的出色表现感到敬畏。然后传来了不祥的警告。“从这里开始一切都将下滑,西蒙,”Lazard的一位男士说道。对此,Segars发出了一声轻笑,随后露出了苦涩的表情,似乎在权衡这句玩笑话中可能蕴含的真相。
英国人往往不喜欢夸耀自己的成就,而英国工程师则显得更加内敛。成功基本上是一种尴尬。Segars无疑是这种模式的典型代表,关于这种帮助ARM至今的内敛态度是否能在未来的斗争中继续发挥作用,仍然存在重大疑问。英特尔似乎终于意识到计算行业的发展方向,并准备释放其著名的偏执、强硬的销售策略和近乎压迫性的市场营销。如果历史可以作为指导,ARM可以预期会像大多数英特尔的竞争对手一样被碾压并被抛弃。
“我认为ARM的文化仍在不断发展,他们现在才开始为这个挑战做好准备,”Tirias Research的芯片分析师Kevin Krewell说。“ARM是否真的准备好迎接这个挑战是个好问题。”
如果压力让他感到不适,Segars并没有表现出来。他在萨塞克斯大学以电子工程和计算机科学的学位毕业,并以班级第一的成绩加入了ARM,成为第16号员工。“在我第一天上班时,有人真的在为我焊接一台电脑,”Segars说。他仍然专注于让工程师——而不是气喘吁吁的销售和市场人员——来推动公司的文化。
然而,有迹象表明,Segars愿意打破传统,为公司带来新的视角,帮助ARM本质上提升其竞争力。Segars是ARM老一代中唯一愿意离开剑桥前往美国管理公司海外业务的成员。现在,ARM首次拥有一位似乎享受快速节奏的首席执行官,他已经融入了硅谷的狂热动力。Segars还开始招聘一批曾与英特尔在媒体和销售中交锋的人,希望ARM能够培养出一种强硬的风格。
话虽如此,这种强硬的风格似乎注定只能走到某个程度。当被问及他是否会成为最终能够击败英特尔的人时,Segars说:“谁知道呢?他们有很多钱。他们有很强的决心。你知道,我们拭目以待他们的表现。”