作者 | 馬超
編輯 | 高衛華
出品 | AI科技大本營（ID：rgznai100）
近日，美國圖形處理晶片公司英偉達宣布，將以400億美金的價格收購英國晶片技術公司Arm。如果這筆交易達到，將成為半導體行業中有史以來最大的一單併購，這也會使英偉達成為晶片史上的巨無霸企業。
而對於我們來說，這場併購背後，將使處在風雨飄搖之中的華為乃至整個中國晶片產業，面對更多的不確定因素。
ARM上一次的併購案就在4年前的2006年，當時孫正義的軟銀以320億美金的價格收購了ARM。軟銀希望通過ARM為踏板全面進入物聯網 、5G和AI行業。但是以孫正義一貫要求10倍回報率的風格來看，對於ARM的投資並不算成功。如果最終成交價格就是400億美金的話，那麼這筆投資的年化投資回報率只有6%，不過能夠體面退出ARM對於孫正義和軟銀來說，也是個不錯的選項了，在此之前ARM和中國市場是相互成就的。
前言
ARM公司是一家由日本企業控股，總部設立在英國的公司，ARM自身並不生產晶片，只是通過收取晶片IP授權費用來盈利，ARM有足夠證據證明，自己並沒有用到任何來自於美國的技術與專利。而且軟銀曾在2018年透露，中國設計的所有先進晶片中，約有95%是基於Arm技術，而中國至少貢獻了Arm總銷售額的20%，在2020年的今天這一數字的比例可能還會更高。因此出於利益層面考慮還是技術輸入層面考慮，ARM都不會因為美國長臂管轄而放棄中國的。
ARM之前也多次官宣表示， 「我們從沒有斷供，一直在支持華為，包括華為產品的發布和持續的出貨。第二，我們Arm中國的產品是源於英國的架構。可以看到，我們V8架構以及後續架構也已經明確，這兩個產品在合法合規的情況下可以繼續向中國的客戶包括華為進行供貨。」因此從這個層面來說，ARM是中國晶片產業在美國限制潮背景下的一位重要盟友，如果ARM被美國公司買斷，那麼我們的晶片之路恐怕更加曲折了。
英偉達收購ARM，劍指雲數據中心
雖然藉由AI、區塊鏈等異構計算的東風，英偉達的晶片在近年來倍受追捧，尤其是在9月7日發布了真香系列的RTX30x系列GPU之後，其更是全線將顯卡行業的另一競爭者AMD甩在了身後，雖然藉由CUDA建立起的生態幫助英偉達建立了在推理、科學 計算方面的強勢地位，但是英偉達在整個生態體系中的統治力並不強，在生態位方面基本上是先鋒官的位置。
2019 年全球晶片行業市場規模約 1,280 億美元，占半導體行業終端4,100 億美元銷售額的比重達到31%。按照使用方向主要分為四種：
桌面應用：主要應用在台式機/筆記本中，2019 年全球市場規模約 380 億美元，在這一細分領域中幾乎完全是Wintel聯盟的天下，由於生態已經十分完整，英偉達應該也沒有任何染指桌面市場的想法。
移動端 SoC：主要應用於智慧型手機和平板電腦等設備，2019 年全球市場規模約 450 億美元，這一細分領域幾乎是ARM的天下，但是由於ARM本身並不生產晶片，因此並不排除今後被英偉達收購後，ARM可能會自行下場發布公版晶片的可能。不過鑒於移動Soc市場也已經停止增長，因此這也不太會是英偉達的主攻方向。
嵌入式 MCU：主要應用於嵌入式場景，2019 年全球市場規模約 200 億美元，目前Arm沒能在Iot及嵌入式等場景達到火爆的程度，其根本原因還是因為半數以上的Iot場景，不帶MMU的低端晶片就完全可以滿足要求了，而上周發布的可以運行在高端MCU上的我國自研作業系統RTthread Smart，還填補了我國在此方面的空白。而Arm晶片高性能、高價格的特點對很多嵌入式需求來說成本太高，沒有必要，因此這方面應該也不會是英偉達的主攻方向。
數據中心雲服務處理器晶片：主要應用於雲伺服器和數據中心，2019 年全球市場規模約 250 億 美元，這是一個還在爆炸式增長的領域，其中有兩個情況特別值得觀察：
一是雲伺服器以Linux為內核的作業系統占比幾乎高達99%以上，而Linux創始人林納斯剛剛在前幾周還怒噴過英特爾相關設計，種種跡象表明林納斯對於英特爾的印象並不好，而從華為鯤鵬的實際情況來看，ARM晶片是完全可以穩定運行Linux的，也就是英偉達完全可以藉由Arm建立屬於自己的LINUX帝國，以建立在雲服務市場的領先，甚至英偉達還可以利用自身GPU的絕對統治地位，與ARM+Linux結合打造AI雲服務平台，可以說未來增長空間很大。
二是英偉達剛剛在美國能源部數據中心的招標中被英特爾和AMD打敗，歸其原因主要是英偉達在CPU方面還是與intel、AMD這傳統兩家還是有著相當的差距，尤其是在雲數據中心的建設方面，得CPU者得天下。可能也正是因為認識到自身在CPU方面的差距，才讓英偉達下定決心高價收購Arm。
正是基於以上原因，筆者初步判斷，全面觸雲應該才是英偉達收購ARM的主要意圖。不過收購成功之後的Arm將成為一家100%的美國公司，那麼也就要受美國商務部的實體清單的制約了，而從現在的情況來看，英偉達對於ARM在中國的營收似乎並沒有放在心上，不過好在Arm v8華為已經得到了永久授權，不過今後的Arm v9可能真的要面臨斷供了。
我國企業為什麼不出手收購ARM，劍指雲數據中心
我國晶片行業的專長在於設計，短板在於EDA晶片設計支撐軟體與晶圓製造，在我們的短板方面ARM與我們互補性不強，而在ARM最為擅長的晶片指令集（IP授權）方面，我們也有了一定的進展，具體情況如下：
EDA: EDA又被稱為晶片之母，是計算機輔助設計CAD的細分領域，屬於工業軟體的一種，利用EDA工具，晶片設計人員可以從概念、算法、協議等方面開始設計電子系統，完成電子產品從電路設計、性能分析到設計出IC版圖或PCB版圖的整個過程。數據顯示，2018年全球EDA市場規模還沒突破100億美元，EDA相對於幾千億美元的晶片產業來說，從產值上看根本不值一提，但如果缺少了EDA，整個晶片產業都得停擺。
EDA市場前三位的Synopsys、Cadence和西門子約占全球市場份額的60%，產業集中度並不是太高，不過在中國市場，卻完全是另一番景象，我國EDA的市場份額95%由上述三家瓜分，而且這三家EDA巨頭公司已經完全和華為中斷了合作。ARM雖然也有一些輔助設計工具，但是和三巨頭相比完全不在同一層面，因此在這方面ARM對我們幫助不大。
晶圓製造: 在晶圓製造方面主要有工藝與光刻兩方面的技術，我們在工藝方面與最先進的水平相差一代，目前國內最強的晶圓製造廠中芯國際也只有14nm的工藝，而在光刻方面我們與世界領先的荷蘭ASML相差有三、四代之多，完全自主的光刻機製程最好也只有90nm左右。而ARM公司是完全不造晶片的，因此這方面ARM對我們也完全沒有幫助。
晶片指令集（IP授權）：在晶片設計師們動手之前，必須先決定晶片的架構，也就是指令集。而在指令集方面則幾乎是X86與ARM的天下。X86的專利幾乎完全掌握在英特爾與AMD手中，其中英特爾占比約70%，AMD占比30%，這兩家公司之間有相互授權，但很少對外授權，而且這兩家又都是美國公司，因此想從X86上下手突破明顯不現實。
不過我們也應該看到在指令集上我們也終於打破了0的記錄，在今年8 月 13 日的全國計算機體系結構學術年會（ACA2020）上，龍芯中科董事長鬍偉武作了名為《指令系統的自主與兼容》的特邀報告，在報告中他宣布了龍芯的全新的LoongArch 指令集。LoongArch最大的亮點是其二進位翻譯系統 LAT（Loongson Architecture Translator），通過LAT的翻譯可以使LoongArch兼容X86及ARM指令集。
根據最新的結果看，對於Linux 進程級，X86指令集的二進位翻譯結果，使整形性能達到原生程序的 44.4%，浮點性能達到原生程序的 58.5%。雖然，相較 QEMU 這個成績提升非常大，但是其中的性能損失依舊不小。據說龍芯內部將此翻譯性能的目標定在了原生性能的80%，筆者也認為這如果達到了原生程序性能的80%，其用戶體驗是基本可以接受的，那麼生態問題也可以通過這種途逕迎刃而解。
總而言之ARM雖然在指令集方面非常強，但不能解決我們最急需的晶圓製造難題，因此我國廠商收購ARM就不太有可行性了。
自主晶片、路在何方？
就在英偉達收購ARM的前幾天，美國國防部發言人表示，特朗普政府正在考慮將中芯國際列入貿易黑名單。美國國防部正在與其他部門合作，以確定是否針對中芯國際採取行動。而中芯國際一旦被列入黑名單，包括Lam Research、KLA Corp、Applied Materials等在內的核心晶片設備供應商都將受到禁令限制而可能無法生產高製程晶片，甚至直接停擺。消息一出，中芯國際AH股票就在一天之內蒸發超過了350億元。9月7日，中芯國際A股暴跌11.29%，較7月上市首日95元的價格跌去近40%，市值蒸發超過了118億元；中芯國際港股跳水更為猛烈，跌幅高達22.88%，市值蒸發超268億港元。我國晶片行業目前真是壞消息不斷，面對這重重的危機我們國產晶片到底應該如何渡劫呢，筆者有以下幾條建議：
國家投資為主，社會投資為輔，讓炒作遠離晶片領域：雖然筆者一直在金融機構工作，一直傾向於自由市場理論，不過此時我們也應該清楚的認識到，美國對於我們高科技產業的限制，是一種徹頭徹尾的政治干預，因此我國雖然在前一段時間政府對於晶片企業的稅收給予了特別優惠，但是這種依靠市場自身能力的調節手段，恐怕對於目前外傷失血式的狀況來講作用有限，正是在這種特殊時期，才適合使用舉國體制的打法，晶片尤其是光刻等領域完全是量子物理、化學、材料學等基礎科學的領域，發生在20年前的漢芯事件告訴我們，沒有時間的積累，我們造不出來屬於我們自己的中國芯，但是私營資本最大的問題就是等不起。
我們非常遺憾的看到，號稱採用14nm工藝、月產能6萬片、投資規模高達1280億元的武漢弘芯半導體，又因為追求短平快而夭折了。2017年，武漢政府以臨空港經濟技術開發區工業發展投資公司的名義給武漢弘芯注資2億，占股10%。實際上，武漢弘芯的實際到位資金也就只有武漢政府的2億，而名義上大股東的實繳資金則為零。於是，憑著武漢市政府的2億元啟動資金，武漢弘芯一期2018年初動工，二期2018年9月開工，2019年7月，一期廠房主體結構封頂；然後，就沒有然後了。截至2019年底，武漢弘芯累計完成投資額153億。由於大股東在出資方面未能兌現承諾，弘芯已經負載累累，為了還債武漢弘芯還把價值5.8億元的ASML全新光刻機（NXT:1980Di）抵押以換取貸款，至此弘芯宣告夢斷。
而這裡我們不妨來看一下目前號稱地表最強的晶圓製造廠台積電是如何建成的。1983年，台灣開始實施預算為7400萬美元的VLSI計劃。1985年，德州食品的三號人物張忠謀從美國辭職返台，出任工研院院長。同年，飛利浦與台灣工研院洽談，希望在台灣設立晶圓廠。
1986年，工研院引進1-1.5微米VLSI製造和測試技術，其資金主要由台灣經濟部出資1000萬美元完成，這也正式開創了全球首個晶圓代工的商業模式。可以說國家在投資方面占主導，私營在技術方面占主導是台積電給我們的最大啟示。私營資本始終是逐利的，追求短平快無可厚非，但這種模式對於晶片這種周期長見效慢的行業來講完全格格不入，因此個人建議這方面的投資還應該由國有資本唱主角，避免短期的套利行為，才能使晶片行業走上正軌。
集中力量辦大事：國內包括芯願景、華大九天等等在內的EDA公司，其最大弱點在於沒法提供晶片設計的全流程支持，究其原因還是在於研發力量的過於薄弱，因為我們國內的EDA企業全部研發人員加在一起充其量也就不到400人，連一個微信群都填不滿。而三大EDA巨頭光是在華的研發人員就不低於1000人，在研發實力對比懸殊的情況下，我們再讓國內的EDA公司的研發力量各自為戰，恐怕真的永無出頭之日了，因此在這個前提下，由我國政府機構牽頭，將現有國內的EDA軟體公司進行整合，集中力量辦大事，才是突破的關鍵。
提前布局物聯網等新興產業：根據目前最保守的估計，物聯網時代所帶來的流量都會是網際網路的30倍，其終端數量會達到網際網路的100倍，如此海量的終端其實也給晶片產業帶來新的機會，而且物聯網終端一般對於性能要求不高，28nm甚至更低的製程也足可以滿足需求，這對於我們已經停頓許久的光刻技術來說，是重大利好。因此針對這種新興產業我們也要提前布局，尤其需要考慮與NB-IoT、LoRa等物聯網通訊協議相結合，推出在物聯網時代的爆款晶片。
隨著人工智慧、科學計算等新興需求的迅猛增長，雲計算實現了算力的集中採購、集中管理、動態調配等特性。因此我們可以看到，最近IBM、谷歌等IT巨頭紛紛表示，將ALL IN雲計算，也正是在這個大背景下，英偉達向ARM發起了收購要約。不過這場收購很可能會讓我們國內的晶片行業再失強援。步步常由逆境行，極知造物慾其成。
然而，我們也應該看到一些積極的方面，比如華為鴻蒙2.0如期發布並開源，混合微內核RTthread Smart正式宣布將與龍芯結盟同行。相信只要給我國的晶片人以時間，必能補齊短板，終成大業。