在智能手機、平板大行其道的今天,ARM這個名字我們幾乎每天都要見到或者聽到幾次,作為編輯的我更是如此,每天涉及到的新聞總是或多或少跟ARM扯上關(guān)系,它還與Intel、AMD、NVIDA等公司有說不清道不明的仇怨情仇。
雖然名字如雷貫耳,但是很多人對ARM公司卻缺少基本的認知,它到底有多強大以致于Intel在進軍移動處理器市場上都要面臨ARM公司的激烈競爭?實際上ARM公司小的很,從之前公布的Q1季度財報來看,其營收不過2.6億美元,利潤還不到9000萬美元,這跟Intel Q1季度營收126億美元、凈利潤20億美元的規(guī)模差的太遠了,就連NVIDIA甚至AMD的營收規(guī)模都要比ARM大得多。
但是,ARM公司從另一方面來說又是非常強大的,它有超過1000家授權(quán)合作伙伴,每個季度出貨芯片超過25億片,在各種嵌入式處理器是當之無愧的第一?,F(xiàn)在隨著智能設備的熱量,ARM公司在消費級電子產(chǎn)品市場中也成為一哥,無論是蘋果的iOS系統(tǒng)還是Google的Android系統(tǒng),就連Intel最親密的合作伙伴微軟的WP系統(tǒng)中使用都是ARM處理器,而在PC市場不可一世的Intel在智能設備市場的份額完全可以忽略不計。
ARM的神奇之處就在于此,自身規(guī)模非常小,但是獨特的商業(yè)模式使得ARM的影響力遍及各地,四兩撥千斤的運籌帷幄能力即便是Intel也不可小覷,憑借自身的優(yōu)勢,ARM甚至開始向低功耗服務器市場進軍,ARM正在侵蝕X86的市場份額。
今天我們就來談談ARM公司的商業(yè)模型,說白了就是讓大家(包括筆者在內(nèi))了解一下ARM公司是怎么賺錢的,未來會有什么樣的前景。本文主要內(nèi)容源于Anaandtech網(wǎng)站,其中用到的資料應該是ARM官方制作的、用于宣傳ARM公司商業(yè)模型的PDF。
原文內(nèi)容較多,時間關(guān)系我們不可能一一對應翻譯,來看下主要內(nèi)容。
ARM公司商業(yè)模型:IP授權(quán)為核心的無晶圓半導體公司
與Intel不同,ARM公司也是Fabless無晶圓半導體,這一點跟NVIDIA以及賣掉晶圓廠之后的AMD是一樣的,不過ARM公司自己不產(chǎn)任何處理器,主要是提供IP授權(quán)給半導體合作伙伴(高通、蘋果、AMD及三星等),后者使用ARM的架構(gòu)、設計以及開發(fā)工具推出自己的處理器,然后再供應給OEM客戶(各種手機、平板廠商就是這樣的),這是一個簡單的例子,期間可能還會有二次授權(quán)。
ARM的收入就源于這個循環(huán),合作伙伴購買ARM的IP授權(quán)需要交技術(shù)授權(quán)費(license fee),還會根據(jù)廠商的處理器價格抽取一定的版稅(ongoing royalties,也可以說是提成、特許費之類的),這可能涉及芯片的各個環(huán)節(jié)。
簡單來說,ARM的商業(yè)模型就是“你交錢,我授權(quán)”,對處理器設計研發(fā)是“包教包會”,會提供一系列工具幫助客戶簡化開發(fā)。
ARM公司的商業(yè)模型是非常獨特的,至少目前跟PC市場是有很大不同的。在PC市場上,Intel主導者平臺的發(fā)展,而且他們的產(chǎn)品通常也占據(jù)著最大的BOM物料成本,而智能手機和平板市場,主要的處理器成本大部分都在整個設備的10%以內(nèi),通常來說都是單位數(shù)的比例,比如400美元的設備中SoC處理器售價通常在15美元,比例是3.75%。Intel的理論是超便攜移動設備隨著芯片復雜度的提升最終也會改變,但是目前為止(或者未來一段時間內(nèi)),市場依然需要不同的商業(yè)模型。
ARM是怎么運作的?
前面已經(jīng)說到了ARM是以提供IP授權(quán)為主要商業(yè)模型的,ARM也說自己能提供多種有彈性的授權(quán)類型,具體來說有三種授權(quán)方式:POP、處理器以及架構(gòu)授權(quán)。
處理器授權(quán)是指授權(quán)合作廠商使用ARM設計好的CPU或者GPU處理器,對方不能改變原有設計,但可以根據(jù)自己的需要使用。舉例來說,三星的Exynos 5 Octa使用的是四個Cortex-A7和四個Cortex-A15處理器,這就是處理器授權(quán)。ARM會提供一系列指導確保用戶使用他們的設計,但是最終產(chǎn)品的頻率、功耗之類的還要靠廠商自己的團隊。
POP(processor optimization pack,處理器優(yōu)化包)授權(quán)是處理器授權(quán)的高級形式,如果或作伙伴的團隊駕馭不了ARM處理器,那么ARM也可以出售優(yōu)化后的處理器給你,這樣用戶就能在特定工藝下設計、生產(chǎn)出性能有保證的處理器了。在Cortex-A8時代,三星以及蘋果的團隊就能比其他公司研發(fā)出更好的處理器,但是不是所有的公司都有這樣的能力,所以POP授權(quán)對這些有心卻無力的公司來說更適合。
ARM前不久發(fā)布的Cortex-A12架構(gòu)就是在GF以及TSMC的28nm工藝下的一種POP授權(quán)方式。
最后一種授權(quán)方式是架構(gòu)授權(quán),ARM會授權(quán)對方使用自己的架構(gòu)(ARMv7或者ARMv8),然后對方可以根據(jù)自己的需要來設計處理器,這就是高通Krait處理器使用的授權(quán)方式,蘋果目前的“Swift”架構(gòu)也是如此。這些處理器跟ARM自己設計的Cortex-A15處理器是ISA兼容的,但是有高通、蘋果自己的實現(xiàn)方式。
這種授權(quán)中你會得到一些指導以及一系列測試來驗證與ARM ISA的兼容性,ARM會提供一些幫助,但是不可能幫你設計、開發(fā)自己的處理器。
ARM是如何賺錢的
Intel、AMD和NVIDIA都是靠出售處理器過日子的,ARM不出售任何處理器,靠的主要是技術(shù)授權(quán)費和版稅提成,廠商都要交這兩筆費用,這二者在不同的處理器架構(gòu)中的比例也不同。
技術(shù)授權(quán)費依據(jù)芯片架構(gòu)復雜度收費,老舊的ARM11要比最新的Cortex-A57要便宜得多。技術(shù)授權(quán)費一般在100萬-1000萬美元之間,當然實際情況可能會比這兩個數(shù)據(jù)更高或者更便宜。
版稅提成是按比例來的,典型的比例是1-2%,如果這家公司的芯片是對外銷售的,那么數(shù)值就容易計算了,如果對內(nèi)銷售(比如三星自產(chǎn)自銷),那么版稅比例也要根據(jù)市場應有售價來算。
不同IP的版稅比例
上面就是ARM公司不同IP授權(quán)的版稅提成比例,大部分都在1-2%左右,POP授權(quán)的0.5%比例可不是根據(jù)芯片價格來算的,這是針對晶圓廠收的,計算的是每個晶圓的0.5%。
通常來說,雙方需要6個月時間締約合同,從獲得技術(shù)授權(quán)到首筆可獲得營收的出貨間隔長達3-4年,根據(jù)不同市場情況,廠商此后可以繼續(xù)出貨20年左右。
320家授權(quán)廠商中有超過一半廠商在支付版稅提成,其他廠商大部分處于簽訂授權(quán)協(xié)議到出貨產(chǎn)品的階段,ARM公司每年可以新增30-40家授權(quán)廠商。
簽署了授權(quán)協(xié)議的公司有80%在市場上出售他們設計的處理器,其他20%要么被收購或者因為其他原因失敗了。
ARM公司50%的營收都來自于版稅提成,33%的是技術(shù)授權(quán)費,其他部分都是軟件工具及技術(shù)支持費用了。
ARM公司的運營情況不錯,2015 年ARM成果豐碩,除營收近15 億美元,較前一年成長15% 之外,在當紅的虛擬實境VR 方面,也因為ARM 針對VR 所開發(fā)的Mali GPU 突破當前的技術(shù)極限,未來將會有亮麗的市場表現(xiàn)。但考慮到目前有那么多ARM設計存在,ARM的營收還是偏少的,ARM應該考慮提高版稅提成比例了。不過由于ARM獨特的商業(yè)模型,他們的毛利率高達94%,運營利潤在45%左右。
授權(quán)類型及選擇
雖然前面已經(jīng)講了ARM公司三種主要的授權(quán)類型,不過ARM提供的授權(quán)是一系列的,種類繁多。
學術(shù)授權(quán)(Academic licenses)是免費的,不過你不能出售任何設計的處理器,但是在大學或者研究所里用來學習架構(gòu)還是不錯的。DesignStart也是一種低成本的授權(quán)選項,當然你也不能出售設計的芯片來盈利。
對于那些只需要單一使用的場合,ARM提供了Single Use授權(quán),通常的Cortex-A級別CPU授權(quán)只需100萬美元和2%的提成。
Mutil-Use對大公司來說就很有意義了,雖然需要付出更多的授權(quán)費,但是你可以在一定期限內(nèi)(比如3年)在任何產(chǎn)品內(nèi)使用CPU授權(quán),除非授權(quán)到期,不然你是可以在任何產(chǎn)品上都能隨意使用的。
訂金授權(quán)(subscription license)是幾種授權(quán)方式中最有趣的之一??蛻艄究梢宰约夯ㄒ还P錢在ARM那里購買到一整套授權(quán),這種授權(quán)適合那些不需擔心預算的工程經(jīng)理開展一個新的芯片研發(fā)計劃,當然代價就是花錢多,技術(shù)授權(quán)費在1000萬美元量級。
最頂端的還是架構(gòu)授權(quán),之前已經(jīng)介紹過了,目前主要有Marvell、高通、蘋果等15家公司擁有架構(gòu)授權(quán)。
還有要提的就是ARM公司選擇的三個早期合作開發(fā)伙伴。由于ARM公司自己不出售任何芯片產(chǎn)品,它需要確保每一代產(chǎn)品中都有合作伙伴發(fā)布基于ARM最新、最好的架構(gòu)的處理器,因此他們會選擇三家廠商親密合作,選擇這些廠商的目的就是為了與他們一道擴大市場,我們趨向于關(guān)注高端智能手機/平板SoC處理器,但是ARM也找到了他們在工業(yè)應用、數(shù)字家庭、智能電視以及其他市場的優(yōu)勢。
選擇的三家合作廠商可以比其他授權(quán)廠商獲得更早的處理器架構(gòu)信息,他們幫助測試及debug,甚至直接向ARM反饋,獲得的好處就是能比其他公司有更好的市場優(yōu)勢。
ARM的市場份額
2012年ARM在不同領(lǐng)域的市場份額
2012年ARM授權(quán)芯片出貨量為87億,根據(jù)不同的市場,ARM所占的份額也不同,不過在移動設備領(lǐng)域占據(jù)了超過90%的份額,家庭設備中的機頂盒、數(shù)字電視也45%的份額,數(shù)碼相機中有80%的份額。
預計2017年ARM在不同市場的份額及復合增長率
ARM還在不斷增長中,到2017年預計授權(quán)出貨量可達410億,其中智能手機出貨量為17億,每個設備中有3-5顆ARM芯片,僅智能手機處理器所用ARM芯片就高達68億,年復合增長率為20%。
總結(jié):
本文是Anandtech講述ARM商業(yè)模式的第一篇,主要介紹了ARM是如何運作、靠什么賺錢的,他們的商業(yè)模型不敢說是獨一無二的,但是相比傳統(tǒng)PC市場的商業(yè)模式來說,ARM確實夠獨特,這種模式也成就了ARM公司在市場上的地位。
ARM本身不銷售任何處理器產(chǎn)品,他們主要靠提供IP授權(quán)及抽取提成來運營,處理器公司可以借此快速推出集成ARM IP授權(quán)的產(chǎn)品,而且這種方式的好處之一就是降低了芯片的成本(注:這也跟ARM處理器的芯片復雜度較低有關(guān))。
ARM公司的商業(yè)模型也成就了幾家芯片公司,雖然還有其他因素影響,但是ARM對業(yè)界的一大影響就是促進了市場競爭,并保持了芯片的低價格,一個例子就是ARM促進了高通所提的物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
雖然我們主要關(guān)注ARM在智能手機和平板上的情況,但是他們的技術(shù)授權(quán)出貨量的主要增長還是來自其他市場領(lǐng)域。ARM在高端移動SoC處理器市場還有增長的機會,來自Intel的競爭注定也不會是ARM的末日。
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