[苹果冲击波]⑩给苹果带来366倍收益的这家公司连英特尔也抢着投资

by Paek Jongmin

Published 22 Apr.2023 12:12(KST)

Updated 08 May.2023 08:06(KST)

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x86时代落幕中…半导体巨头携手ARM押注代工
继智能手机之后电脑也将迎来ARM时代？
ARM连濒临淘汰的苹果都救活了

编辑者注[苹果冲击波]是一档梳理苹果进军半导体市场后所引发剧变现场的内容。您也许会疑惑：“苹果怎么又跟半导体扯上关系？”苹果如今早已不是只生产智能手机和电脑的公司。从已故创始人Steve Jobs开始，经过多年努力，苹果已经设计出用于移动设备的世界顶级半导体。如果说PC时代有英特尔，那么在移动时代的半导体生态中，苹果已成为食物链最顶端的捕食者。在全球半导体供应链危机与大规模晶圆生产线投资此起彼伏的当下，我们将细致梳理“Apple Silicon”引发的半导体市场巨变与前景，拓宽各位读者的视野。[苹果冲击波]将于每周六与读者见面，连载超过40期后将结集出版。

图片由 Apple 和 Arm 提供

英特尔是向世界推出动态随机存取存储器（DRAM）和中央处理器（CPU）的企业。虽然也有像惠普（HP）这样的公司，但在硅谷影响力最大的企业是英特尔。全球的个人电脑和数据中心服务器都依靠英特尔制造的芯片运转。世界半导体企业市占率第一理所当然是英特尔。尽管细分领域不同，三星电子也一直不懈努力追赶英特尔。随后，胜负开始易主。台积电（TSMC）后来居上，三星也反超了英特尔。由三星和台积电掌握主动权的半导体先进制程之争，似乎就此定型。

近期传出消息称，英特尔将与英国ARM在1.8纳米制程上展开合作。英特尔与ARM原本是“水火不容”的关系，双方所追求的芯片架构起点截然不同。然而如今却宣布合作，其中究竟发生了什么？

x86时代渐落幕……为发展代工业务，半导体巨头牵手ARM

当前半导体业界最大的焦点是晶圆代工（Foundry）。三星电子和英特尔既负责设计也负责生产，是“IDM”（设计生产一体化）厂商，正全力追击专注代工业务的台积电。虽然三星与台积电之间的竞争异常激烈，但曾经的全球最大半导体企业、行业“宗主国”英特尔，却在半导体生产竞争的核心——先进制程上落后，其处境更加紧迫。

英特尔正投入400亿美元资金，在美国和德国建设代工生产线。美国政府“要在美国本土生产半导体”的意志，正由英特尔付诸实现。问题在于，英特尔究竟要生产什么？难道是为了生产自家的x86 CPU才进行如此大规模的产能投资吗？显然不可能。

在当前的半导体市场，x86的时代正在式微。这是自智能手机，尤其是苹果iPhone问世之后不可逆转的趋势。除去新冠疫情期间因大规模PC更新而出现的一轮需求高潮，PC产业此前一直在持续下滑。

为了追求更高性能而大量耗电的半导体时代正在结束。如今半导体竞争的最前线，是低功耗移动系统级芯片（SoC）。这是苹果最领先的领域，高通和三星电子则在后方猛烈追击。在更先进的制程上生产出更省电的芯片，已成为企业得以生存的最低门槛。

在这里，有一家企业绝对无法被忽略，可以说它处在整个半导体生态的最顶层。没有这家公司的设计知识产权（IP），几乎无法开展任何半导体开发与生产。它就是英国ARM。

理解ARM与主要半导体企业之间的关系，是把握半导体生态轮廓的出发点。握住ARM之手的代工厂，就掌控了市场。

台积电自2001年起便获取ARM9和ARM10 IP，成为首家量产ARM芯片的代工企业。此后，台积电持续与ARM深化合作，如今在全球ARM芯片生产方面取得了最高的成绩，其结果是占据了全球半导体代工市场的一半份额。

业界普遍认为，三星的系统半导体业务也是在与ARM展开合作之后才真正起步。三星电子与台积电几乎在同一时期与ARM签署授权协议，开始开发芯片，这一决策堪称“神来之笔”。三星先是通过供应iPod用NAND闪存与苹果建立合作，2007年又将合作范围扩大到为iPhone供应应用处理器（Application Processor）。就这样，三星“S5L8900”开始作为iPhone的“心脏”跳动。此后，三星通过Exynos芯片，成为移动SoC市场中不可或缺的玩家。

即便在今天，没有ARM授权就生产逻辑芯片几乎是不可能的。仅仅在CPU核心架构设计上，就需要投入长期时间和巨额成本，性能也难有保证，同时还必须放弃已经成熟的ARM代工技术。敢于做出这种选择的“铁胆”企业几乎不存在。这也意味着，只有英特尔与ARM合作，才能为当前市场上的主导无晶圆厂（Fabless）企业——苹果、英伟达（NVIDIA）、高通等——代工生产芯片。

继智能手机之后，PC也将迎来ARM时代？

如今，原本局限于移动设备的ARM市场，正将目标瞄准PC市场。调研机构Counterpoint近日预测，到2027年，基于ARM架构的笔记本电脑市场将大幅增长。目前其市场份额为15%，预计4年后将增至25%。相对而言，英特尔的份额预计将从今年的68%降至2027年的60%，AMD的份额也将在同期从16.7%降至14.4%。换言之，英特尔失去的份额将几乎全部转化为ARM PC的份额。

目前ARM PC市场中，苹果占据了约90%的份额。市场越大，苹果所获得的收益也就越多。Counterpoint还预测，未来ARM PC的增长将由高通在微软（Microsoft）合作下主导，这也预示着“Windows阵营”笔记本PC市场即将迎来剧变。

英特尔与ARM合作，代工生产其他公司设计的芯片，理由十分明确：如果不生产基于ARM架构的芯片，就很难争取到代工客户。一旦英特尔开始生产ARM芯片，半导体史必将翻开全新的篇章。

ARM将濒临破产的苹果从死亡边缘拉回

ARM曾经展现过“起死回生”的魔力，拯救了一家奄奄一息的企业。

苹果在1990年代初期开发首款移动设备“Newton MessagePad”时，就采用了ARM设计的芯片。如今，基于ARM的应用处理器（AP）已占据市场90%以上的份额，但ARM也曾有过创业公司的阶段。

当时，相比已经是大企业的苹果，ARM的前身Acorn（ACORN）不过是“夫妻小店”规模。Acorn在与苹果的合作过程中，将半导体开发部门拆分出来，成立了ARM。最初的股东是苹果与VLSI。Acorn出资派出12名员工，VLSI提供软件，苹果则投入300万美元。

苹果最初持有的ARM股份高达43%。这是此后定义双方关系的关键要素之一。ARM的股东之一是苹果，这一事实从未改变。

独立之后，ARM专注于低功耗RISC SoC以及嵌入式芯片的架构设计。尽管基于ARM架构的各类芯片被广泛应用，但其行业主导地位并不突出。由于以低功耗为核心，自然在性能上不及英特尔x86体系。在真正的移动时代到来之前，ARM也经历了漫长的“隐忍期”。

苹果则是最善于利用ARM的公司，甚至可以说，是ARM救了苹果。

时间回到1997年，Steve Jobs重返苹果之后。为了拯救濒临破产的苹果，Jobs先是与微软和解专利诉讼，换取了1.5亿美元投资。但这笔资金顶多只能维持约90天的“生命维持”，苹果急需更大的资金来源。

恰在此时，1998年ARM在伦敦证券交易所上市。Jobs在ARM登陆纳斯达克后，将手中大部分ARM股份抛售，足足为苹果带来11亿美元入账。最初的300万美元投资增值了366倍，可谓“神级投资”。这笔资金成为Jobs和苹果的“生命之水”。之后，Jobs和苹果凭借iMac与iPod奠定了东山再起的基础，尤其是iPod，成为苹果借助ARM架构芯片取得成功的第一个重要节点。

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本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。