Arm在AI时代的三大挑战

知名芯片IP设计公司Arm首次公开募股打破了IPO市场的沉寂。但上市一周，股价高开低走，资本市场对于这个年内最大IPO趋于冷静。

Arm以其低能耗芯片架构闻名，Arm架构芯片在物联网、手机领域得到了广泛的应用后，逐渐扩展至电脑、服务器市场。在今年8月Arm提交的招股书显示，目前全球超过99%的智能手机中都应用了基于Arm架构的高能效CPU，世界上大约 70% 的人口使用基于 Arm 的产品。

在上市之前，Arm路演获得了10倍的超额认购。但上市一周后，市场对于Arm的热情有所回调，Arm股价连续下跌。9月21日，Arm早盘交易中一度跌破了51美元的IPO发行价，最终收于52.16美元。投行Redburn Atlantic对Arm给出“中性”评级，并给予目标价50美元。

资本市场的冷静反应，也有客观依据，因为Arm在AI时代仍然面临三大挑战。

01

挑战一：Arm能否搭上AI快车？

各方对Arm本次上市可谓是“事先张扬”的乐观。其原因，除了Arm在手机领域的霸主地位，最主要还是基于Arm可能成为AI时代重要玩家的想象。

本次是Arm第二次上市。总部位于英国剑桥的Arm成立于1978年，其前身是艾康电脑（Acorn Computers）、Apple与VLSI科技的合资企业，后在1990年分割出独立子公司Arm。1998年4月17日，Arm在英国伦敦证交所和美国纳斯达克第一次上市。

2016年，为迎接物联网时代，软银宣布以320亿美元收购Arm，将其私有化。软银CEO孙正义表示，软银为抓住物联网重大机遇所作的部署中，ARM是一个绝佳配置，因为它是物联网领域声誉卓著的创新者。Arm今年9月14日再次上市后，软银仍持有Arm90.6%的股权。

此前，Arm路演获得10倍的超额认购，其主要客户，包括苹果、英伟达、高通、谷歌、英特尔、联发股份、台积电、新思科技和铿腾电子等均成为基石投资者，Arm为基石投资者预留了7.35亿美元的存托股份。

半导体资深行业人士、电子创新网CEO张国斌向财经E法分析，Arm作为全球最大的芯片IP供应商，在手机领域占据绝对的霸主地位，并在嵌入式领域也获得了主导地位，另外还在进军PC、 笔记本和服务器领域。在本次Arm上市中，苹果、谷歌、英伟达、高通等都对Arm进行了战略投资，这对于其成功上市帮助很大。从长远看，有这些半导体巨头的支持，Arm业绩也会有较平稳的发展，因此带动了更多人的认购。

华泰证券科技与电子行业首席分析师黄乐平表示，Arm实现10倍超额认购一方面是因为投行的努力，软银为Arm找了28家投行作为承销商，几乎承包整个华尔街，这对发现投资人需求有好处。“但是，10倍这个数字也需要具体分析。需要看机构投资人实际买了多少，那才有实际意义。”黄乐平说。

各方对Arm是否能搭上AI快车看法不一。

此前试图收购Arm的英伟达CEO黄仁勋在Arm IPO的视频路演中对其进行了热情推介，成为市场对Arm信念的良好注脚。借助ChaGPT东风，英伟达今年市值超过1万亿美元，是2023年美股的当红炸子鸡。

2020年，英伟达曾宣布以 215 亿美元的英伟达股票，以及 120 亿美元现金的方式收购 Arm，该笔交易原计划于18 个月内完成。根据各国和地区反垄断法律，该笔交易需要得到英国、中国、欧盟和美国的监管部门同意，但截至双方宣布交易失败，没有任何监管部门批准这一交易。

尽管收购失败，黄仁勋仍对Arm的发展持乐观态度。在Arm IPO的视频路演中，黄仁勋出人意料地出现，并表示：“数据中心芯片将是驱动未来算力的重要力量。如果没有Arm芯片技术架构、没有高性能的Arm CPU支撑、没有Arm的IP授权系统，英伟达无法制造出超级AI芯片。”

今年8月，英伟达最新发布的Grace Hopper超级AI芯片GH200就拥有144个Arm Neoverse内核。黄仁勋还透露，英伟达正在与Arm合作开发新的云数据中心生态系统。

在上市当天发表的公开信中，Arm首席执行官瑞恩·哈斯表示，Arm是“史上应用最普及的CPU（中央处理器）架构”，Arm CPU 已成为各类设备的“大脑”。 瑞恩·哈斯还表示，现在的Arm与2016年被软银收购时大不相同，其增长不再仅仅由智能手机市场定义，其芯片架构还进入了更多的移动设备、云基础设施、汽车和物联网产品中。

在投资者路演时，Arm也表示，目前该公司在云端运算市场的市占率仅有10%，但在人工智慧浪潮的带动下将以17%的年复合增长率增长。AI芯片是Arm下一阶段的战略重点，接下来设计的每个处理器都将加速其所支持的人工智能和机器学习技术。

面对各方描绘的AI时代Arm发展的蓝图，市场却未能持续给出积极响应。上市一周，Arm股价已累计下跌19%，在9月21日的早盘交易中一度跌破了51美元的IPO发行价。

金融服务公司伯恩斯坦（Bernstein）将Arm评级定为“表现不佳”，并给予46美元的目标价。伯恩斯坦分析师Sara Russo在一份报告中表示：“尽管对Arm将受益于人工智能增长的预期可能会给股价带来提振，但我们认为，现在就认定Arm会成为人工智能领域的赢家还为时过早。随着移动终端市场的成熟，我们认为市场对Arm营收增长的预期过于乐观。”

华泰证券也认为，在本轮AI浪潮中，由于Arm架构芯片在数据中心加速运算任务中不具备优势，公司整体受益有限。

Arm显然也意识到其在AI时代的劣势，招股书中坦言其CPU芯片并不最适合运行最新的AI算法。Arm的设计架构优先考虑运行速度和计算的简单性，而非原始处理能力。但Arm仍足够乐观，其招股书指出，未来AI 技术不仅依赖于训练大数据模型所需的大量芯片，还需要边缘侧 AI 芯片产品支持，而Arm更可能成为其中的主要参与者。目前，基于ARM架构的手机处理器产品已能够有效执行 AI 推理应用任务，例如语音识别、AI 影像等。

但张国斌认为，在人工智能大背景和大趋势下，Arm处理器在边缘领域和物联网领域会占据一定的市场，但是目前这些领域并没有像手机领域一样，都选择了Arm架构，因此Arm在这些领域的增长有很多不确定性。此外，在边缘智能领域，X86架构也在积极渗透，并有算力上的优势。而RISC-V也在抢夺这一市场，所以未来ARM是否在边缘智能领域占据主导还有待观察。

黄乐平告诉财经E法，Arm拥有云端数据中心的CPU解决方案，但目前普及率不高。未来普及率提升可能会是Arm在人工智能领域发展的一条路径。另外，AI需要在手机等终端落地，Arm的Mali GPU在手机上普及率很高，另外Arm还有神经网络处理器NPU产品，这些有可能会是其主要发展机会。

02

挑战二：商业模式升级能否被市场接受？

多年以来，Arm已经形成了IP设计版权许可+版税的商业模式，本质上是以芯片的价值进行版权许可和收取版税。但随着Arm称霸的手机市场萎缩、新竞争者崛起，这一模式的盈利回报并不足够。

而当Arm试图构建一个有更高商业回报的，根据终端设备的价值收费的新商业模式时，却遭遇两难挑战。

Arm官方数据显示，基于Arm 架构的芯片累计出货量迄今超过2500亿颗，截至2023年3月31日的2023财年，Arm架构芯片出货量就超过了300亿颗，有些产品甚至在推出 25 年后仍能产生特许使用费收入。尽管如此，Arm的财务数据仍呈下滑趋势。

招股书显示，2021财年、2022财年、2023财年，Arm的整体收入分别为20.27亿美元、27.03亿美元、26.79亿美元；同期持续净收益分别为 3.88 亿美元、5.49 亿美元、5.24 亿美元。 截至6月30日的最新财季，Arm的营业收入同比下降2.5%，至6.75亿美元，净利润从上一财年同期的 2.25 亿美元降至 1.05 亿美元。

招股书显示，Arm的收入主要包括两部分：授权许可和版税/特许权使用费。通俗地说，授权收入是指，其他公司在用Arm的架构设计芯片时，需要给一笔一次性付清的授权费。而版税收入则是芯片厂商把芯片卖出去以后，Arm再进行抽成。

其中授权许可有四类方式：Arm总访问协议（将CPU设计和关联技术组合授权给客户，收取年费）、Arm灵活访问协议（将CPU设计和相关技术授权给客户，收取年费，与前者差异为不包含最新产品）、技术许可协议（授权单一CPU设计或其他设计技术予客户，收固定授权费）、架构许可协议（被许可方可以开发高度定制的CPU设计产品，符合Arm ISA，收固定架构许可费）。

而版税使用费由Arm根据客户基于Arm的芯片平均销售价格或按每颗芯片固定费用收取。这将受产品生命周期、客户的业务表现、市场趋势、全球供应链等因素所影响

招股书显示，截至2022年3月和2023 年3月的两个财年，授权许可及其他收人分别为11.41 亿、10.04 亿美元；版权收入分别为 15.62 亿、16.75 亿美元。值得注意的是，版税使用费中的大部分，来自Arm己签订授权许可的客户。截至 2023 年 3月的财年，版权使用费占 Arm 总收入的 63%。

Arm在招股书中表示，特许权使用费通常随着销量的增加而降低，如果半导体或电子行业的增长放缓，市场对于Arm 产品和服务的需求可能会减少。以Arm架构芯片被广泛应用的智能手机市场为例，IDC数据显示，2023年第二季度，全球智能手机出货量同比下降7.8%至2.65亿部；该机构预计全年出货量为11.5亿部，同比下降4.7%，创下十年来新低。

更多的竞争者也在出现。Arm在招股书中将x86（指令集架构）以及RISC-V（开源指令集架构）均为其潜在竞争者。“如果RISC-V架构继续发展，市场对RISC-V的支持将会增加，我们的客户可能会选择使用这种免费的开源架构，而不是我们的产品。”

2022年2月7日，开放硬件标准组织RISC-V International宣布英特尔成为其Premier会员。英特尔加入RISC-V的主要目的是通过开放协作和战略投资来推动RISC-V架构的商业化，以及强化其在不同行业和领域的应用。

2022年7月，RISC-V国际基金会首席执行官Calista Redmond在嵌入式世界大会上宣布，RISC-V架构处理器核的出货数量已突破100亿颗。最新数据显示，截至今年7月RISC-V国际基金会的会员单位已经超过了3664位。

2023年1月，在RISC-V峰会上，Google Android的工程总监Lars Bergstrom表示，希望RISC-V能在Android中成为与Arm相当的“一线平台”。

但市场研究机构Counterpoint Research研究总监Peter Richardson表示：“RISC-V距离领先地位还很远，但对于一些工作负载来说，RISC-V可以工作得很好。” 

黄乐平认为，目前Arm发展最大的不确定性就是“去Arm化”趋势的发展。

黄乐平举例称，受出口管制等因素影响，Arm部分高性能处理器在中国大陆的授权销售已经受限，这无疑会倒逼更多中国芯片公司选择RISC-V架构或自研指令集架构，以摆脱对Arm架构的依赖；另外，Arm在中国大陆以外的许多大客户，包括高通、苹果、英特尔等都在持续布局RISC-V架构，未来很有可能对Arm的市场空间产生挤压。

今年5月，高通宣布与谷歌、英特尔、英伟达等公司启动RISC-V软件生态系统（RISE）项目。高通表示，RISC-V更具灵活性，可以根据需要修改和改进现有ISA代码库，使架构师、设计人员和开发人员能够在同一ISA中试验架构和芯片设计。 

对此，Arm在招股书中也表达了担忧，认为尽管开发替代架构和技术是一个耗时的过程，但如果竞争对手彼此合作或第三方建立合作或进行整合，他们可能会拥有额外的资源，能够更快地开发与Arm产品直接竞争的架构和其他技术。

Arm似乎也正在调整其商业模式，据英国媒体报道，今年3月，多位行业高管和前员工称，Arm已通知几家最大客户，计划停止根据芯片的价值向芯片制造商收取使用其设计的版税，而是根据终端设备的价值向设备制造商收取费用。这应该意味着该公司销售的每一种设计都能多赚几倍，因为智能手机比芯片贵得多。这一报道并未获得Arm的公开回应。

这一定价模式让人联想到科技巨头高通。高通根据手机价格按照一定比例收取专利费用。公开资料显示，在中国，2015年后所有生产3G、4G手机的厂商，需要向高通缴纳手机售价的3.25%作为专利费。所以，如果一部手机售价1500元，高通要抽走48.75元专利费，售价2500元，高通则要抽走87.5元。高通财报显示，2022年其销售毛利率高达57.84%。正是通过多种方式实现了收入与利润的高速增长。

招股书显示，截至2022年12月31日，基于Arm架构的芯片总价值达989亿美元，占据了48.9%的市场份额。但Arm的版税收入只有16.8亿美元，仅占全球市场对Arm芯片总支出的1.7%。

在8月Arm举办的路演中，首席执行官瑞恩·哈斯表示，Arm将提高授权专利费用，未来几年其收入增长加速到20%以上，而且特许费在全球市场对Arm芯片总支出中的占比增长至3%。

Arm在招股书中表示，他们计划通过授权 Arm 产品组合，而不是授权单个CPU 产品或其他技术设计，从而进一步扩大潜在客户群和终端市场渗透率。

黄乐平表示， ARM-v8到ARM-v9这种大的指令集架构迭代，提高收费有一定说服力，但这样的升级一般需要5年-10年，实际反映到业绩中会比较慢。但对小版本升级进行提价，客户的反对意见可能会比较大。另外，如果涨价太多，客户就会转到RISC-V等其它平台。

张国斌透露，很多芯片公司都对Arm的销售模式感到不满，更有很多中小公司认为是“在给Arm打工”。他也认为，在这样的背景下，继续提价虽然短期内带来了营收增长，但是长期看，很多公司可能会转向RISC-V架构。

未来，Arm瞄准了云计算、汽车等新领域。Arm在招股书中也表示，截至2022年12月31日，Arm在云计算、网络设备、汽车和消费电子等增长市场的市场份额分别为10.1%、25.5%、40.8%和32.3%。Arm认为，对高性能和高能效计算的日益增长的需求以及持续投资将使他们能够扩大在这些领域的市场份额。

03

挑战三：ARM在华业务将会受到多大影响

招股书显示，在截至2023年3月的前一个完整财年，中国大陆为Arm贡献了24.52%的收入。回顾过去三个财年，美国地区都是其第一大收入来源地，其次是中国大陆地区，第三位是中国台湾地区。

目前，Arm的中国子公司安谋科技独立运营。招股书显示，Arm与安谋科技签订了知识产权许可协议IPLA,此外Arm还授予安谋科技多项独家协议，对Arm的处理器技术进行再许可。Arm的按照安谋科技与终端客户签订的授权许可或版权费用按比例分成。

Arm在招股书中表示，虽然2023财年来自中国大陆市场的整体收入同比有所增加，但期内的版权费用增长放缓，是由于贸易等外部环境影响。由此，预计来自中国市场的版权费用可能将继续下滑，也可能看到授权许可费用下降。

此前，安谋科技曾出现短暂控制权之争，Arm曾与安谋科技的实际控制人、前任董事长兼CEO吴雄昂争夺控制权，最终吴雄昂出局。招股书显示，在2022年3月前，Arm持有安谋科技约48%股权作为股权投资，此后其将相关股份出售予软银集团控股的公司，合约对价9.3亿美元，仅保留4.8%对安谋科技的间接权益。据报道，吴雄昂在任期间希望自建安谋科技生态体系，而不只是满足于做Arm在中国的IP授权许可销售商。孙正义也曾计划安谋科技上市方案。

黄乐平介绍，安谋科技被明确禁止开发微处理器内核IP，同时，只有在Arm授权情况下才可以基于Arm IP去开发衍生产品，但对于微处理器之外的其他IP产品安谋科技是有独立研发资格的。

黄乐平认为，目前市场投资者关心的是，Arm在美国上市之后是否受到美国更强的出口管制，如果Arm更多系列IP产品出口受限，安谋科技的业务开展将受到直接影响。此外，招股书披露，Arm有权获得安谋科技在Arm IP产品上产生的约90%的收入，未来不排除Arm为回报资本，进一步提升对安谋科技的分成收入占比，对安谋科技经营产生不利影响。

来源：财经E法