传英伟达想买下ARM，刺不刺激？

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文章经授权转自公众号：PingWest品玩(ID:wepingwest);作者： Decode

2020 年 7 月 23 日，彭博社从知情人士中获知，英伟达有兴趣收购软银旗下的半导体公司 ARM。

英伟达已经跟软银进行了多次商谈，但是后者并未表明态度。不久前传出新闻，软银因为愿景基金的业绩压力，想出售 2016 年收购的英国半导体公司 ARM。

英伟达近年来因为曾经暴涨的股价，而显得非常高调。其目前GPU 行业市场份额第一，最近市值(2480 亿美元)刚刚超过英特尔(2460 亿美元)，成为全球第三大半导体公司。

ARM 这家公司则相对低调，但它其实是智能手机时代的基石，其 IP 专利几乎存在于每一部智能手机。7 月初有消息，软银本来打算让 ARM 在美国重新上市，估值可达 440 亿美元。

如此值钱的 ARM，到底是一家怎样的公司?英伟达为什么会对它感兴趣?

ARM 对移动终端意味着什么?

我们都知道，智能手机最核心的元部件是芯片，比如苹果 A 系列，高通骁龙系列和华为麒麟系列。它们本质上都是 SoC，全称 System on a Chip(系统级芯片)。

由于智能手机对芯片的功耗和成本有很高要求，所以在设计芯片时，厂商会把 CPU(中央处理单元)、GPU(图像处理单元)、数字信号处理器、通信基带以及 NPU(神经网络处理单元)等模块，集成在一块，这块集成电路就叫做 SoC。

而 SoC 上最核心的是 CPU，它是程序运行的最终执行单元，好比手机的大脑。如果把 CPU 剥开了看，里面还有更加核心的“微架构”(又称处理器架构)。

微架构指的是CPU 硬件电路的设计方式。它在硬件层面决定了，CPU 是怎么运行的。我们常常能听到“自研 CPU”，其实指的就是自主研发 CPU 微架构。

微架构的设计，通常要根据某种“指令集”来实现。一个软件程序在被执行前，需要先翻译成 CPU 可以理解的“语言”，这种“语言”就是指令集。它是一种抽象的规范，得借助微架构来具体实现。

打个比喻，造芯片正如建一栋房子，指令集就是建房的图纸，微架构就是根据图纸建起来的框架，包含了走线和水管这些保证房子能住人的东西。

回到 ARM，之所以说它是智能手机时代的基石，是因为绝大部分手机里的 CPU 微架构，都是以 ARM 指令集为基础设计的。高通骁龙系列、苹果 A 系列和华为麒麟系列，无一例外。

有人说，高通和苹果芯片设计能力这么强，不能自己设计一套指令集吗?

还真没那么容易。且不论需要大量资金和时间积累，指令集和操作系统一样，也是依赖整个生态圈的事情。

如上所述，软件程序要翻译成 CPU 能理解的语言，才可以运行。但这个翻译过程并不是件简单的事，开发者通常只会针对一两个平台来做。

因此，上层软件应用越多，这种指令集就越有市场优势。即使某个芯片设计商开发出来了自己的指令集，要劝说大批开发者进行适配，也是件极其困难的事。

可见，ARM 在智能手机的 CPU 领域，基本上是不可替代的地位。

除了 CPU 指令集，ARM 还自研了 CPU 和 GPU 内核。内核可以理解为基于指令集设计的处理器。不过需要指出的是，ARM 的 Mali GPU 并不基于 ARM 指令集。

英伟达想收购 ARM，可能为了什么?

众所周知，英伟达是桌面级 GPU 的“头号玩家”，占据了大部分市场份额。但在移动领域，英伟达几乎毫无存在感。

ARM 在智能手机 CPU 领域的地位不用说了，它的 GPU 产品也是行业第一。

据市场分析机构 Strategy Analytics 的研究报告，2019 年第二季度移动 GPU 市场出货量前五名分别为 ARM、高通、苹果、Imagination Technologies 和英特尔。其中，ARM 以 43%的份额位居第一。

事实上，早在 2008 年智能手机刚刚兴起之时，英伟达就推出过基于 ARM CPU 和自家 GPU 的 SoC 产品 Tegra，动作可谓非常及时。

但在后续几年和高通、三星的竞争中，Tegra 逐渐落了下风，英伟达在智能手机领域几乎销声匿迹。如若收购 ARM，英伟达便能重新回到智能手机竞争中。

另一方面，收购 ARM 也能让英伟达现在非常倚重的数据中心业务受益。

截至 4 月 26 日的 2021 财年第一财季，英伟达数据中心业务营收达 11.41 亿美元，占总营收的 37%。2020 财年时，这一比例是 27.4%。

可见，在新型冠状病毒肺炎疫情期间，英伟达的数据中心业务快速增长，但这仅限于 AI 相关的加速应用。

英伟达 GPU 长于并行计算，非常适合 AI 的计算需求，但数据中心的计算不止 AI，还有很多其他任务是需要 CPU 来完成的。大多数数据中心的服务器，都基于 x86 指令集的 CPU 构建，有 AI 计算需求再加上 GPU 等其他加速卡。

x86 是英特尔开发的指令集，在服务器这样的高性能计算市场占据统治地位，长期占有超过 90% 的市场份额。

主要瞄准移动市场的 ARM 指令集，长处是低功耗，本来不擅长高性能的计算。但 ARM 最近几年在手机和智能家居设备上的大规模应用，使得开发者对其算法和软件的性能优化越来越充分。开源社区对 ARM 平台的支持，也让 x86 应用的迁移成本降低。

因此，开始有厂商基于 ARM 来构建用于服务器的 CPU。比如，华为推出的鲲鹏 920 芯片，就是基于 ARM 指令集。

虽然将来很长一段时间内，服务器 CPU 的领导者还会是 x86 指令集，但 ARM是一个不可小觑的挑战者。长期追踪 ARM CPU 销售情况的 Hyperion Research 预计，未来五年里，ARM CPU 在服务器领域的收入复合年增长率为 64.7%。

对英伟达来说，收购 ARM 后就拥有了切入服务器 CPU 市场的能力。CPU 和原本的 GPU 协同，或能在数据中心行业获得更大的增长空间。

对英伟达来说，这笔收购最大的不确定因素可能是监管。据彭博社报道，软银曾和苹果有过初步接触，但苹果并没有意愿出价收购 ARM。知情人士透露，其中一个原因是，ARM 指令集授权给很多苹果的竞争对手，比如高通和三星。考虑到市场竞争和反垄断，监管部门可能不会批准这样的收购。但英伟达并不自行研发 CPU 产品，这方面的压力或许会小一些。

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