中國芯「突圍戰」:未來ARM中國研發的技術產權將留在合資公司

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上周,一則消息傳來,ARM中國合資公司已於4月底正式運營,中方投資者占股51%,ARM占股49%,這家新公司將接管ARM在國內的所有業務。

那麼究竟全球半導體「隱形巨頭」ARM為什麼會接受中資注入、成立合資公司?這件事對於中國的半導體行業來說又意味如何?今天我們就來聊聊。

合資實際情況

此前流出的ARM中國集資PPT

此前流出的ARM中國集資PPT

1、ARM中國和ARM母公司的新關係?

ARM最關鍵的相關專利,均集中在ARM母公司手上,被注資的ARM中國分公司沒有直接擁有這些專利的所有權。

據作者了解,ARM中國原有的高層都是華人,而且都服務很長時間,團隊相對穩定,估計注資將不會影響ARM中國的實際運營。

但之後與中國相關的所有業務,將由ARM中國來開展,中國合資公司將「自負盈虧」。

另據從知情人士了解到的情況,未來ARM中國方面研發的技術產權將留在合資公司

ARM中國官網

2、新ARM中國的公司目標

安謀科技(中國)有限公司依託ARM世界領先的生態系統資源與技術優勢,立足本土創新與中國合作夥伴共同成長, 安謀科技(中國)有限公司致力於成為中國集成電路核心智慧財產權開發與服務平台,支持並推動中國電子信息產業的高速發展。

作為ARM公司在中國IP業務的總部,安謀科技(中國)有限公司將向總部設在中國的合作夥伴開展集成電路智慧財產權(IP)的授權與技術服務;並結合中國市場需求自主研發基於ARM技術的IP與標準,賦能中國智能科技創新。

ARM中國官網招聘信息

依靠商業和生態驅動的ARM

目前ARM全球生態中的主要合作企業

ARM在全球半導體行業中影響巨大,這一定程度上與ARM屬於RISC(精簡指令集)架構路線相關。

RISC與英特爾主導的x86為代表的CISC(複雜指令集)架構路線相比,天生就比較高效。

(目前經過多年的發展,RISC路線的指令集也得到了不斷的擴充,極限性能也有所提升)

另外一個ARM被很多人所熟知的是它的IP(智慧財產權)銷售商業模式——ARM只做晶片設計,和設計授權這一件事。

一般來說,晶片行業擁有非常多細分的環節,這些環節又會對應非常多的公司。

其中極少數公司(最好的例子還是英特爾)選擇將儘可能多的環節掌握在手中,從晶片的設計、到晶片的製造、再到晶片的銷售(但英特爾在晶片之外還是參與了非常多半導體的生態系統,甚至一手打造了PC的生態系統)。

剩餘大多數都傾向於選擇其中一個、或者數個環節,爭取在這些小環節中獲得自己的優勢和話語權。

此前流出的ARM中國集資PPT

而ARM瞄準的,就是處理器的設計環節,更準確地說,是ARM自家「Advanced RISC Machine(高級精簡指令集機器)」架構的設計工作。

這些設計工作最後轉化為晶片原始碼。

ARM可根據用戶的需求、能力向他們分別出售處理器指令集架構授權,或某個處理器IP的原始碼和微架構設計的智慧財產權使用權。

用戶可以根據ARM架構授權規範自己設計處理器,也可以在ARM提供的處理器IP基礎上添加其他外設IP以及自己設計的IP,再經過仿真綜合布局布線等工作,最後送到晶圓廠將這些晶片生產出來。

這一套體系有幾個關鍵的優點:

  • ARM不負責最終的產品製作和銷售,風險較小;

  • ARM靈活的授權模式增加了廠商的靈活度,變相降低了廠商進入生態的門檻;

  • ARM只需要專心推進指令集、微架構相關的核心技術;

  • ARM的授權機制,保證了整體生態的秩序,維護了軟硬體生態的良好兼容。

也正是上面這一系列優點,讓ARM在一眾RISC架構路線的指令集架構中脫穎而出,並且以一個極小的體量數次在細分市場中戰勝了英特爾這樣的巨人。

另外還有一點值得特別提一下,雖然2016年7月ARM已經被日本軟銀集團收購,但事實上這並不是ARM第一次收到收購要約,早在2010年,蘋果就曾表示要以85億美元的價格進行收購,只不過最終ARM董事會選擇了拒絕,理由也很簡單:

蘋果自己有生產ARM處理器,蘋果收購的理由就是要消滅競爭對手,而ARM不希望這樣子的事情發生。

正如一位半導體業內人士做出的說明:你就把ARM想成一次眾籌,這些生產和使用處理器的廠商就是給錢的,而ARM籌到了這些錢就去研究下一代更強的技術和產品,然後再去收廠商們下一輪的錢。

在這種模式下,驅動整個ARM體系不斷往前的,不再是一個廠家,也不是一項技術,而是一整個生態,以及背後的商業價值。

重視商業價值的力量,這也是ARM會推進這次合資的一個重要原因。

國內現有的半導體生態狀況

簽署儀式

在中國半導體技術的發展歷史上,「獨立自主」這4個字被強調過無數次,最終憑藉中國人的勤奮,實際上還是拿出了不少「可圈可點」的產品,其中有兩個系列是既造了晶片,同時又在努力打造生態的:一個是中科院計算所的龍芯、一個是江南計算所的申威。

需要特別指出的是,這兩個系列的晶片的指令集並非「無中生有」,其中龍芯採用的由MIPS指令集自我改進出來的LoongISA指令集、申威採用的是DEC Alpha指令集。

前者最終還是向MIPS購買了指令集的授權,後者的指令集專利其實已經過期。

在整體半導體產業相對落後的情況下,龍芯和申威還是在各自的領域取得了不錯的成果。

龍芯持續疊代,雖然沒能進入消費市場,但也上了北斗衛星。

申威最新的旗艦則被直接拿來打造成了全球最快的超級計算機「神威·太湖之光」,並且因為其架構和設計方面的優勢,還在很多環節擊敗了國外英特爾等巨頭構建的超級計算機。

可惜的是,這些「突破性」的產物並沒有辦法憑藉一己之力打造生態系統。

以龍芯為例,其最早曾和微軟合作,提供過微軟最精簡的Windows CE的支持,而後又轉向Linux的生態圈。

在2016年底其最新的「龍芯3A3000」處理器發布之時,龍芯CPU首席科學家胡偉武曾在文章描述了這顆晶片的主要用途:「以政府辦公為代表的事務處理」。

而更加專用化的「神威·太湖之光」超級計算機則要好上不少,畢竟能用到超級計算機的應用場景,也就不怎麼在乎再為這個應用開發、改進一款軟體了。

但反過來說,申威處理器也的確不怎麼可能被應用到消費級市場當中去。

公允地說,不論是龍芯,還是申威,雖然硬體方面已經有所進展,但在軟體生態上,都存在不小的「坑」。

這種結果其實也不難找原因,一邊是做完硬體做軟體的工程師,一邊是全球性生態、到處都是程序猿。

此前流出的ARM中國集資PPT

回望處理器架構中「兩大巨頭」x86和ARM,他們的成功都相當「複雜」:要有『Wintel』、「AA」這樣親密的軟體端戰友、要能夠吸引足夠多的開發者、要能夠不斷隨時間提升硬體水平,最終這些因素會形成一個生態。

生態的優劣將直接決定一款產品、甚至是一家公司的生死。

另外一個關鍵是時間,還是以x86和ARM為例,x86起步於上世紀70年代,不僅是計算機浪潮最早的參與者之一,同時也參與了最早的處理器生態建設。

ARM的崛起也很「順理成章」,當年CISC架構路線處理器不斷發展,但同時也暴露出來能效比不高、無法小型化的問題,眾多的移動端設備急需ARM來解渴。

相比之下,中國目前的半導體體系,甚至是未來相當長的一段時間裡,都很難遇到並且把握住這樣的機會。

「中國ARM」的真實意義?

此前流出的ARM中國集資PPT

羨慕但是又不只是想跟隨——這估計是中國半導體科研人對於外國「Wintel」、「AA」這種比較完善體系看法的最好概括,正如龍芯CPU首席科學家胡偉武自己寫的那樣:「當『馬仔』,是難以實現中華民族的偉大復興的「中國夢」的。

說是不安全感也行,說是希望核心技術想要獨立自主也行,這種情緒實際上對ARM來說有著致命的吸引力。

因為ARM想要的,並不僅僅是中國的市場。

——更重要的是,ARM想要在中國成為主流半導體處理器架構,並讓中國成為ARM全球的下一個生態支撐點。

事實上,2017年底的行業會議上,鄰國印度就將RISC-V指令集定為了「國家指令集」。

前者是一款開源的指令集,因為「不收智慧財產權費用」的優點也吸引了不少公司參與。

「國家指令集」這個做法也有深意:集中珍貴的半導體人才,集中攻殼一種指令集下的處理器研發,雖然不同項目容易構成直接競爭,但對於上層生態來說,吸引力就大了不少。

不過截至目前,印度方面還沒有太大的進展傳出,一定程度上與RISC-V指令集開源但同時難度較高有關。

這個時候我們再反過來看目前中國的狀況,不僅沒有主導性的指令集架構,而且大家都想要發展「自主」的處理器技術。

但限於半導體廠商的技術保密和軟體生態的薄弱,中國一直無法進入生態良性循環。

相反ARM所採用的是智慧財產權授權模式,所以國內客戶跟國外用戶一樣,只要給錢就能拿到晶片的原始碼,只要有能力就可以拿架構授權自主開發處理器。

於是乎,中方給ARM中國注資就變成了一個最優的變通方案:ARM依舊擁有現有處理器智慧財產權的所有權,ARM中國合資公司排他性擁有ARM在中國的市場,同時合資公司將開發自主的ARM兼容處理器和其他IP,並擁有其產權。

不同於過去的一些合資只是賣現有甚至是過時的技術,或者在其他地方沒有市場的產品,ARM中國合資公司開創了面向未來的合資新模式。

隨之湧向ARM的,將會是一大批世界最勤奮的半導體工程師,以及全面、國家牽頭的資金支持。

當然,ARM最想看到的還是國內ARM應用遍地開花,甚至是國內貢獻出更多有利於ARM發展的新核心技術。

此前流出的ARM中國集資PPT(給出了一堆假設條件,ARM中國2021年將上市)

而對於中國來說,這個方案的好處也非常明顯——將中國半導體市場的紅利,從全部流向國外,轉為一部分留在國內。

這不僅僅是錢的事,還包括人才培養、半導體生態建設等多個方面。

例如,目前ARM中國的新網站已經添加了官方的社會招聘入口,並且是應屆、實習、社會三大渠道同時招聘。

其中規格最高的社會招聘,一口氣列出了37個職位,涵蓋了CPU、GPU、IoT、軟體等。

「招聘並且使用本地人才」應該也是中資注入的一個附屬條件,因為數量不算太多,這一批崗位的主要目的是負責國內具體項目和客戶的對接工作,當然也有可能進行一定的專利技術研發,他們將近距離觀察到ARM的技術儲備和經營方式,絕對算一次非常寶貴的學習機會。

寫在最後:誰都不能沒有中國

事實上,半導體領域正在有越來越多的行業巨頭「跑步衝刺」進中國,以前一陣子一眾台灣半導體製造業公司進駐南京為例:台積電帶來了16nm製程的12英寸晶圓廠、欣銓帶來了成熟的半導體測試封裝技術、ASML直接進駐南京提供光刻機全方位服務等等。

為什麼會出現這樣的趨勢?原因很簡單:這些公司都害怕錯過中國。

在持續「超速發展」的半導體行業中,搶奪市場與技術一樣重要,尤其還是在摩爾定律持續逼近、半導體巨頭之間互相滲透、跨界競爭越來越激烈的時候。

ASML

這也算是缺芯事情之後,商業驅動的半導體業給出的一份答案——儘管先進技術有禁令,但是面對同時擁有市場和發展決心的中國,沒有哪家科技公司能視而不見。


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