作者：彭昭（物联网智库创始人&云和资本合伙人）
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导 读
最近，物联网领域的大事件莫过于软银正在考虑对ARM进行出售或者公开上市。继苹果表示没兴趣，三星有可能成为ARM买家之后，英伟达也透露要积极参与收购。无论是被并购还是IPO，ARM的动向都将对物联网产业的格局产生深远的影响。同时，这次事件给了我们一次重新审视集成电路企业商业模式的机会。
全文字数：5500字，阅读时间：12分钟
物女皇：IoT时代主角之变
你好，这是我在【物女心经】专栏写的第189篇文章。
最近，物联网领域的大事件莫过于软银正在考虑对ARM进行出售或者公开上市。继苹果表示没兴趣，三星有可能成为ARM买家之后，英伟达也透露要积极参与收购。
公开信息显示，英国ARM公司成立于1990年，是全球领先的半导体知识产权（IP）提供商。全世界超过95%的智能手机和平板电脑采用ARM架构，并拥有1000+生态系统合作伙伴。从1991年到现在，出货超过1600亿颗基于ARM架构的芯片，苹果、三星、高通、华为、联发科等都离不开其架构的支撑。
，软银以320亿美元的价格收购了ARM公司，成为欧洲科技史上的最大并购案。
买下ARM，孙正义有可能实现统一物联网江湖的梦想，掌握全球物联网之“芯”。他在曾说：“我将把ARM交易视为我一生中最重要的交易。”
然而“理想很丰满，现实很残酷”，还没实现物联网野望的软银，因为太缺钱，不得不考虑忍痛割爱。
无论是被并购还是IPO，ARM的动向都将对物联网产业的格局产生深远的影响。同时，这次事件给了我们一次重新审视集成电路企业商业模式的机会。
因此在这篇文章中，我试图从一个新的角度观察芯片领域的发展。
01
解耦的力量
无论ARM最终的“归宿”如何，有一家公司都会比较受伤，那就是Intel。
与其说Intel与ARM之争，是复杂指令集CISC和精简指令集RISC之间的选择，或者高效能与低功耗之间的取舍，不如说是两者商业模式的对决。
Intel的商业模式历来是靠大投入、大批量来赚钱，自行研发、制造、出售的产品毛利高达50%，而且同一代的芯片，Intel的销量是竞争者的数倍乃至十几倍。因此她可以比其他公司多花几倍的经费来开发一种芯片。
在技术路径的选择上，Intel并不想一直拥抱早就已经被宣称“过时”的复杂指令集CISC，也曾尝试转到精简指令集RISC的道路上去。
无奈Intel推出的基于RISC的产品在当年并不是很成功，RISC的生态尚未健全也是原因之一。Intel发现转移到RISC，自己多年积累的优势将会消失。从此Intel走上了“违逆”潮流的道路，一门心思精专CISC。
Intel诞生大约后，在那个Intel芯片在个人电脑市场如日中天的时代，ARM横空出世。
ARM采用的是IP授权模式，这是一种在当时看来非常独特的经营模式。
ARM本身并不直接生产芯片，而是采用IP授权的方式，由其他厂商使用ARM的指令集架构，再融合各自的研发投入，最终整合形成处理器。
ARM的收入简单来说分两块，第一块是一次性对外授权的收入，第二块是客户每生产一颗芯片都要支付给ARM的一笔版税。
这种商业模式的销售规模相对较小，百颗ARM芯片的授权费，才相当于Intel卖一颗芯片的销售额。难怪Intel并未将ARM放在心上。
ARM的营收是15亿美元，Intel的营收是517亿美元，ARM不到Intel的零头。
然而随着手机和平板电脑的崛起，大量的移动设备使用的不再是Intel的芯片，而是基于RISC的芯片，这逐步使得ARM的处理器在手机端处于近乎垄断的地位。
另外一个预示着ARM超越Intel的拐点事件，在今年刚刚发生。
在此前不久的WWDC发布会上，苹果宣布Mac电脑弃用Intel，将改用ARM处理器。这意味着在个人电脑处理器市场，ARM也具备了超越Intel的能力。
接下来，Wintel（Windows-Intel）联盟有可能逐步松动，Windows也许会转投ARM阵营。
各种迹象表明，如今的ARM已非吴下阿蒙，她把握住了科技潮水的方向。
与其说这次ARM与Intel的局势扭转，是ARM的胜利，不如说是背后支持ARM的整个RISC生态的胜利。
对比Intel与ARM的产业链，会发现两者有很大差异。
ARM利用便宜的价格进行大量的IP授权，不用投入高额资本用于工厂产线。
ARM坚持的这种模式，让其他厂商纷纷能以低价购买其IP授权，进行芯片的研发。众人拾柴火焰高，RISC逐步成为主流指令集，可谓时也、运也。
这无疑又是一次解耦思维的体现，在我的文章中，曾经多次介绍过这种思维。
在一个产业发展的早期阶段，一体化的解决方案几乎总是最优的，它可以缩短上市时间，提高产品性能。但是，一旦产业成熟并走向更好，总会出现一种趋势，推进生态和产品逐步变得解耦和模块化。
到这时，早期领导者的竞争优势就消失了，具备解耦思维的公司具有更强的生命力。
因为这种做法可以降低单一企业协调整个产业链条的风险，从而激发更多创新的诞生。各个企业之间形成合力，最终推进产业的整体性爆发。
解耦思维表达了一种基本规律，它几乎适用于已经观察到的全部领域。ARM的发展正是顺应了这一规律。
解耦有时候违反常规，因为它的背后往往意味着放弃控制权，比如ARM只专注于指令级架构，放弃对芯片的控制权，放弃对制造的控制权，甚至更多。
放权意味着克服对失去的恐惧，划清自己的边界，承担更高的风险。
我们再向前递推一步，ARM的模式是否可以被进一步解耦呢？
新的商业模式已经出现，RISC-V的开源硬件辟出了一条“另类”的发展路径。
在ARM诞生之后，RISC-V从加州大学柏克莱分校起步。
当时研究团队看到了ARM、MIPS和x86等指令集不仅越来越复杂，还有很多IP的法律问题。因此研究团队推出新的RISC-V指令集，它架构简单、完全开源并且免费。
这里要对指令集做一个说明。指令集是一套规范，分为硬件与软件两部分，是软件和硬件之间的界面。
软硬件之间的关系，恰如螺母和螺钉。如果把软件看做是螺母，硬件看做螺钉，那么指令集就是螺母和螺钉之间对接的尺寸标准。
螺母和螺钉都按照相同的尺寸标准去设计，即使由不同的厂商来生产，也可以保证最终所有的螺母都能拧到螺钉上。因此，指令集让软件和硬件工程师可以分别依据这套规范设计处理器芯片，最终形成产品。
我们可以进一步将指令集与架构设计分为三类：开放免费、可授权和封闭。
Intel属于封闭指令集+封闭设计，ARM属于可授权指令集+可授权设计，RISC-V则为全世界提供了开放免费指令集+开放免费设计的选择。
在物联网时代，智能终端的形态极为碎片化，随着市场对定制硬件需求的增多，以及越来越多的初创企业开始寻求构建高度定制化AI算法的方案，开源硬件的热度持续升温。
RISC-V逐步风行，其背后功臣“开源策略”是一种结果，而不是原因。根本原因是客户需要通过特定的体系结构和语言，来实现定制化的需求，开源硬件正好顺应了这个趋势。
从视觉上来说，相比ARM，RISC-V构建了一种更为解耦的联合体生态。
在RISC-V生态中，企业可以从多个处理器IP公司中进行选择，灵活性进一步增强，如果一个供应商提供的IP效果不佳，还可以选择别家。不过这也意味着，RISC-V的开源生态是一项重大的投资，需要多方参与才能取得长远的成功。
02
解耦之后的摩尔定律
在Intel的商业模式下，因为芯片设计与制造环节绑定相对紧密，Intel可以较好的控制发展节奏。由此其创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）提出了着名的摩尔定律：
“集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月增加一倍，将芯片的性能提高一倍，这是一种指数级的性能提升。”
摩尔定律并非自然规律，而且它描述了一种合力作用。这种合力不仅包含来自Intel的推力，也包含来自微软Windows的拉力。
因为从实用角度看，摩尔定律意味着芯片的价格每隔18个月下降一半。芯片集成度越高，晶体管的价格就越便宜。这一规律是非常可怕的，因为一个芯片公司付出同样的劳动，每隔18个月却只能获得以前收入的一半。
因此摩尔定律想要成功，必须找到最佳队友。从最终结果来看，Intel是幸运的，来自微软的操作系统Windows充当了拉力的作用，因此也就形成了着名的安迪-比尔定律。
从此在芯片领域，各个硬件厂商是靠软件开发商用光自己提供的硬件资源得以生存。Windows位于产业链的上游，它不断“吃掉”芯片性能提升带来的好处，由此刺激Intel的营收增长，带动摩尔定律总能梦想成真。
所以芯片位于整个生态链的下游，其健康发展离不开来自上游软件层面的拉动作用。在物联网时代，软件的拉力逐步被APP Store、通讯技术和云平台取代。
如今有不少声音认为摩尔定律已经失效，本文无意讨论这一论断是否正确。因为决定摩尔定律是否持续有效的，并非芯片企业单方面的意愿，而是整个产业生态形成的合力。我们不妨将视野扩大，从多家公司的做法，看清这种合力的走势。
1. ARM+苹果
在个人电脑时代，Intel+微软这对组合已经被验证是一对“黄金搭档”。如今，ARM和苹果正在将这个模式扩展到手机和平板电脑领域。
据软银财报，ARM在到的营收分别为18.31亿美元、18.36亿美元和18.98亿美元，这三年几乎没有增长。物联网市场并未如期爆发，拉力缺失是原因之一。
而苹果与ARM的合作，有可能令这一情况改观。前文已经提到，苹果宣布会从Intel改为ARM架构。为什么苹果会做出这一选择？
首先，Intel的芯片技术发展模式是Tick-Tock（工艺年-构架年，也被称为嘀嗒模式），一年一次处理器微架构的更新，一年一次芯片工艺的更新，周期总共为两年，不过到最后Intel将周期放缓成三年一轮回，使得苹果受Intel牵连，严重影响产品的更新进度。
其次，苹果认为Intel的x86架构已经非常老旧，它的存在就如同一座老旧城市，如果在上面盖城，无疑是盖上另一个老旧城市，会严重影响苹果的后续发展。
最后，多年的芯片研发投入卓有成效，苹果已经不满足于被其他厂家绑住，而是期待更加全面的掌控未来发展。
因此苹果的最终目标是所有Mac电脑全面改为ARM架构，打通macOS与iOS / iPadOS，让Mac电脑更好的与iPhone、iPad和Apple Watch等产品协同发展，实现统一的Apple生态系统。
2. RISC-V+阿里云
在物联网时代，由于终端极为碎片化，个人电脑和手机的成功不可复制，作为摩尔定律的延伸方向之一，云+端一体化的发展成为合理路径。
RISC-V和阿里在这一路径上身先士卒。阿里宣布成立平头哥半导体正式进军芯片设计领域。7月，阿里正式推出了玄铁910处理器内核，号称业界最强RISC-V处理器，并对外开放授权。
今年7月，全志科技宣布与阿里平头哥达成合作协议，将基于玄铁平台开发通用算力芯片，预计3年出货5000万颗。而能够消化这些出货量的场景，存在于智能家居、工业控制及智慧城市等领域。这些领域的应用作为上游，他们的发展有可能拉动RISC-V生态的快速发展。
阿里云在这些垂直场景的布局中具有一定的优势。最近，阿里云IoT与天猫精灵进行整合，共同构成的AIoT能力平台，更加充分的对外赋能。工业互联网+智能生活+智慧园区+智慧城市，阿里云形成了从新制造到新零售的无缝合体，力求帮助各行各业实现智能化升级。
阿里的破局之道不在于复制别人的模式，而是在于从0到1，将自身打造为顺应AIoT未来趋势的“新物种”，并且孵化出“新物种集团军”。面对未来，阿里并不希望成为一家智能硬件或者家电公司，而是将目标锁定于孵化出10个像小米米家这样的智能硬件品牌。
3. FPGA+微软
主动拆分Windows部门，“违反”安迪-比尔定律的微软，也在寻找新的增长合力。
摩尔定律被视为是硬件芯片自我实现的一条路径，但单依靠硬件性能的提升，已经无法满足AI和高性能计算与日俱增的需求，摩尔定律的延伸需要通过通信技术或者云平台来实现。
微软似乎早已看出，硬件+通信技术+云平台，正在取代安迪-比尔定律，成为一种新的合力。
在前后，微软开始在其云计算服务Azure中，布局Project Catapult以太网连接加速计划。这一计划通过与以太网连接的FPGA（现场可编程门阵列），为数据中心的服务进行加速。
该方案在每台服务器的CPU和NIC（网卡）之间，放置一个有自己协议栈的FPGA。FPGA利用服务器之间的以太网进行互联通信，其本质是对CPU处理网络通信的功能进行卸载（Offload），由FPGA来专门处理服务器之间的通信。
这样可以实现“Analyze >
这种计算能力的提高，并非通过芯片升级来实现，而是通过网络加速来实现。
微软Azure利用这些可编程的FPGA来路由、加密和压缩数据。我们也可以把这类技术称为SmartNIC（智能网卡）。
随着软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）的发展，SmartNIC恰恰顺应趋势，驱动了数据中心虚拟化的发展。在网络上，如何实现网络的可扩展性、网络管理的可视化，使得整个网络智能化，这同样需要各种生态企业形成合力不断推动。
微软还不断增强自身在网络通信领域的技术实力。今年5月，微软宣布收购电信软件厂商Metaswitch Networks，这是继3月份收购5G云原生核心网、边缘计算供应商Affirmed Networks之后，微软在5G领域的又一动作。
难怪在今年分析师会议上，微软CEO纳德拉分析了微软通过边缘计算支持5G部署的雄心，他提到：微软是唯一一家在操作模型、开发环境和基础设施堆栈保持一致的基础上，延伸到边缘的云厂商。
03
IoT的主角之变
ARM是一把通往IoT时代的钥匙，而且她的未来存在不小的变数。
根据分析师的最新估计，ARM当前的估值约为440亿美元。如果ARM被这些玩家当中的某一家，比如苹果或者三星所控制的话，那么ARM独立性或将受到影响。
如果卖给英伟达，虽然不会改变其中立地位，但有可能造成新的垄断。
如果IPO或者被私募选中，那么在提升财务回报的压力之下，ARM授权费有可能持续提升，从而引发生态合作者的“断舍离”。
虽然英伟达和三星有意竞购，但将ARM卖给这些厂商并不一定是软银的最佳选择。
收购ARM不仅仅是钱的问题，还需要经过有业务往来的各国反垄断调查。基于ARM架构的处理器是世界上大多数智能手机的大脑，这也意味着，对于ARM的收购将会带来重大的监管问题。
无论是卖给苹果、三星还是英伟达，都会引发这一隐患，软银肯定不希望吸引监管机构的注意力。
根据目前的国际市场环境，中国公司买下ARM的可能性很小。
对于监管机构而言，可能可以接受的方案之一是ARM与电子设计自动化（EDA）的软件公司Cadence合并，因为Cadence不会与ARM或其客户竞争。巧合的是，Cadence首席执行官Lip-Bu Tan上个月才加入软银董事会。
不少国内的专家纷纷对ARM的给出自己的判断。根据《中国电子报》的采访，专家认为：“主业为非半导体的企业，比如谷歌、亚马逊、Facebook等，对ARM进行收购，会对原来ARM的客户影响最小，这也许是一个可行的选择。”
无论ARM的未来如何，都很有可能引发物联网的格局变迁。
本文小结：
解耦思维表达了一种基本规律，它几乎适用于已经观察到的全部领域。ARM的发展正是顺应了这一规律。
相比ARM，RISC-V构建了一种更为解耦的联合体生态。RISC-V的逐步风行，其背后功臣“开源策略”是一种结果，而不是原因。根本原因是客户需要通过特定的体系结构和语言，来实现定制化的需求，开源硬件正好顺应了这个趋势。
芯片位于整个生态链的下游，其健康发展离不开来自上游软件层面的拉动作用。在物联网时代，软件的拉力逐步被APP Store、通讯技术和云平台取代。
无论ARM的未来如何，都很有可能引发物联网的格局变迁。
参考资料：
1.《浪潮之巅》，作者：吴军，人民邮电出版社
2.SoftBank’s Arm attracts takeover interest, Bloomberg
3.SoftBank May Not Want Nvidia to Bite Off Its Arm, Bloomberg
4.ARM或被卖，谁该来接盘?，作者：李佳师，来源：中国电子报
5. 摩尔定律的突围，作者：陈亮，来源：半导体行业观察
6.[趋势情报] 关于RISC-V和开源处理器的一些解读，来源：台湾RISC-V联盟
7. 开源硬体为RISC-V处理器铺路，作者：Nitin Dahad，来源：EE Times
8. 苹果为何舍弃Intel 改用自研ARM处理器？分析告诉你原因，来源：.tw
9. 苹果起头之后，Windows电脑会投入ARM阵营吗？，来源：爱范儿
10. 不是ARM实现不了软银的物联网梦，可能是软银太缺钱，来源：ofweek
11. 新的商业模式正在出现！RISC-V开源硬件市场动力十足，来源：雷锋网
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