近日,总部位于伦敦的软银集团子公司ARM宣布正式进军人工智能芯片领域,计划于2025年春季发布第一颗测试版AI芯片。ARM称,已开始与台湾的芯片制造公司谈判,预计明年秋季实现AI芯片量产。
ARM公司在智能手机芯片处理器架构领域占据90%以上的市场份额。ARM公司的主营业务是向其它芯片厂商提供芯片设计授权,在AI领域拥有最核心的竞争力,如英伟达新一代超级芯片GH200就采用了ARM公司的设计。
近些年,银软的发展战略开始从互联网向人工智能转型。孙正义的设想是将人工智能、芯片、机器人这三大技术结合起来,推动各个行业的创新。其中,AI芯片是软银转型最核心的战略投资。
就全球市场而言,AI芯片供不应求,这让孙正义看到了机会。
2016年,日本软银集团以320亿美元的价格收购了英国芯片设计公司ARM,这个报价比ARM当时的市值高出43%。软银集团董事长孙正义表示 ,将退出软银的日常经营,并将主要精力用来推动英国芯片设计公司ARM的增长。
2023年9月,ARM公司在美国纳斯达克重新挂牌交易,上市当天市值达到652.48亿美元,超过孙正义收购价格的一倍。ARM公司能够获得这么高的溢价估值,是因为在未来的AI领域有可能实现“指数级增长”。
加拿大Precedence市场调研公司估计,2024年全球AI芯片规模为300亿美元,预计2029年将超过1000亿美元。
利用ARM公司研发的AI芯片,软银计划在美国、欧洲、亚洲和中东建立数据中心。为了满足数据中心的电力需求,软件投资了大量风力、太阳能发电场以及下一代核心聚变技术。
在互联网时代,阿里巴巴是软银最成功的投资项目之一。在AI时代,银软寄希望于ARM芯片再次引领浪潮。
ARM简史
ARM是全球最重要的芯片设计公司之一,总部位于剑桥。它由剑桥大学的两位博士毕业生赫尔曼·豪瑟与克里斯·库里于1978年创办,其前身是剑桥中央处理器公司(Cambridge Processor Unit),公司英文名称与计算机中央处理器(Central Processing Unit)只有一字之差,简称CPU公司。
CPU公司这个名字反映了赫尔曼·豪瑟与克里斯·库里的雄心壮志。当时,电话黄页的科技公司按照字母顺序排名,排在第一位的是Apple(苹果公司)。为了让公司名字排在苹果公司前面,他们又将公司更名为Acorn Computer Ltd(橡果计算机公司)。
1980年,Acorn公司推出了第一代个人电脑——Acorn Atom(橡果原子),大获成功。为了与IBM、Apple苹果公司竞争,Acorn试图拿到英特尔的286芯片的授权,却被IBM捷足先登。无奈之下,Acorn只得自己研发芯片。1985年,赫尔曼·豪瑟与克里斯·库里完成了微处理器芯片的设计,并命名为Acorn RISC Machine,简称ARM,这便是ARM公司的由来。
ARM公司的R指RISC,RISC是一种用来控制计算机系统的精简指令集。指令集可分为复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC)。CISC的优点是计算机的性能好,是最常用的计算机指令,包括英特尔、AMD、德州仪器均采用这一技术路线。CISC的缺点是耗能大,需要搭配金属片、风扇等装置给CPU散热。RISC优先执行那些经常使用的指令,具有简单高效的特色。对不常用的功能,需要通过组合指令来完成。在性能上,RISC不如CISC,但是却具有低功耗、低发热的特性。
就具体的应用场景而言,CISC在通电情况下具有优势,而RISC则在使用电池的情况下具有优势。因此,需要电池供电的产品(如智能手机、平板电脑、智能手表、电动汽车)基本上都使用ARM公司的RISC架构芯片。
20世纪90年代移动通信设备的浪潮席卷,ARM公司迅速崛起。诺基亚6110是首款应用ARM处理器的GSM(全球移动通信系统)手机,面世后取得了巨大成功。2007年,苹果公司第一代iPhone诞生,也使用了ARM公司设计的芯片。
ARM采用一种创新的商业模式,自己不研发芯片,只进行授权合作。其他芯片公司可基于获得的授权来研发、制造芯片,根据卖出的芯片数量与ARM公司进行利润分成。通过这种互利共赢的授权模式,ARM公司得以迅速占领市场,全球约95%的智能手机使用ARM公司授权的芯片。
据统计,ARM在全球范围内拥有或共同拥有约6800项已授权专利,并有约2700项待决专利申请。自成立以来,ARM芯片的出货量累计超过2500亿颗,这些芯片被应用于智能手表、智能手机、平板电脑、个人电脑、无人机、工业机器人、数据中心、网络设备、车辆操作系统、应用程序等等。据ARM估计,全世界有大约70%的人都在使用基于ARM的产品。
英国的英特尔
英国是计算机之父图灵的故乡,图灵奖是计算机领域的国际最高奖项,被誉为“计算机界的诺贝尔奖”。
二战后,英国曾长期在计算机领域领先,美国硅谷崛起后,取代英国成为计算机的领导者。1978年,英国政府拨款5000万英镑扶持Inmos公司,发展本国的半导体产业。当时,Inmos在南威尔士拥有一家晶圆厂,汇聚了全英国最多的半导体人才,被称为“英国的英特尔”。在经历了几年的亏损和总计8500万美元的政府资助之后,英国政府出售了Inmos公司的股份。几经辗转,1994年,Inmos完全并入意法半导体,并停止使用Inmos品牌名称。
同一时期,英国橡果计算机公司(Acorn Computer)开发出了ARM芯片,并正式成立了ARM公司。ARM是全球最顶尖的芯片设计公司之一,通过授权的方式为全球的知名企业提供芯片设计方案和技术服务。经过数十年的发展,ARM公司已经取代曾经的Inmos公司,成为名副其实的“英国的英特尔”。
2022年,美国、欧盟先后推出了《芯片法案》,美国芯片法案承诺提供520亿美元的财政激励措施,恢复美国在芯片制造领域的领先优势;欧盟则承诺向该行业提供430亿欧元的国家补助,目标是到2030年占据全球20%的芯片市场份额。
英国科技行业最有影响力的30位企业家给英国首相苏纳克写了一封联名信,警告称如果政府不迅速行动,英国芯片企业可能将迁至美欧等地区。随后,英国科学技术部发布了《国家半导体战略》,宣布在未来10年内为半导体产业提供10亿英镑支持,以提升英国在芯片设计研发和化合物半导体方面的优势。英国希望实现3个关键目标:发展国内半导体产业、降低供应链中断风险、保护国家安全。
英国科技大臣保罗•斯库利说:“全球对半导体的需求不断增加,如果我们能正确对待这个问题,我们将拥有巨大的机遇。因此,我们确实可以充分利用这一机会,但我们不会仅仅通过在英国建立大量的晶圆厂来实现这一目标,不会在威尔士南部重建中国台湾。”
保罗•斯库表示,英国半导体行业的战略愿意不是挑战芯片制造领域的国际竞争对手,而是侧重于发展自身在芯片研究和设计等领域的竞争优势,成为全球芯片供应链的不可或缺的一部分。
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