Arm 的起源：從電腦公司事業到晶片設計巨頭
Hi 我是 VK~
年後的這期我們來聊晶片設計公司安謀（Arm），這是我目前寫過最有挑戰性的一家公司。
不僅是業務牽涉許多晶片設計專有技術外，它也是一家商業模式很特別的公司。不像是過去聊的軟體公司大多走的是訂閱制等，他們採取的商模是智慧財產權。
除此之外，安謀的創業歷程也極為曲折。原先這個晶片事業是來自一家英國電腦公司，隨後與 Apple 等合作、獲得投資，將其獨立出來成為一家公司。
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Arm 的主要業務和商業模式
在開始往下介紹 Arm 這家公司的起源史之前，先來介紹一下這家公司，它的業務、商業模式，以及為什麼重要。簡單列幾個關於 Arm 的大事記：
- 1978 年，Arm 的前身為艾康電腦在英國劍橋成立
- 1990 年 11 月，獲得 Apple 與 VLSI 科技的資助，成為獨立子公司 Arm
- 1998 年 4 月，Arm 公司在英國倫敦證交所和美國納斯達克上市
- 2010 年 6 月，蘋果公司向 Arm 董事會表示以 85 億美元的價格收購，但遭到拒絕
- 2016 年 7 月，日本軟銀集團同意以 243 億英鎊（約 309 億美元）全現金方式收購 Arm
- 2020 年 9 月，NVIDIA 宣布出價 400 億美元從日本軟銀集團手中收購 Arm，時隔兩年後破局
- 2023年 9 月，Arm 在納斯達克上市
全球重要晶片設計公司的 Arm （安謀）所做的業務不見得是大家熟知的，但幾乎每個人每天都會接觸的他們的技術。
無論是 iOS 系統，還是 Android 系統的智慧手機、筆記型電腦、電視、工業感測器、汽車和資料中心等產品，幾乎都使用了 Arm 架構處理器。所有可以想到的公司都是 Arm 的客戶，從台積電、三星、AMD、NVIDIA、高通、亞馬遜、Microsoft、Google、騰訊和字節跳動等都是。
甚至，在 2021 年 10 月，安謀達成了一項重要里程碑：基於 ARM 架構的晶片賣出 2000 億片到全世界。這也就相當於每秒有近 900 片由 Arm 設計的晶片被生產出來，這些晶片最終都應用在智慧型手機、筆記型電腦、工業感測器、汽車、資料中心等。
Arm 執行長 Rene Haas 用一段話解釋了自家業務：「我們沒有建造任何東西。我們為產品的某些部分進行設計，這是智慧財產權。我們構建該設計，而不是構建晶片，我們將該設計授權給將要構建最終產品的人。」
Arm 最主要的產品是使用精簡指令集（RISC）的 Arm 架構處理器。能夠吸引到如此多知名的客戶，也歸功於 Arm 架構處理器的特性：耗電低、成本低與高效能。
Arm 不製造處理器，但要如何賺錢？
這也是他們商業模式特別之處，Arm 把自家處理器架構設計方案等以 IP 授權（矽智財，可理解為智慧財產權）方式銷售。
Arm 的商業模式主要由兩部分組成：
- 授權費（Upfront license fee）：在跟客戶合作前期會先收取使用 Arm 架構處理器的費用，接著客戶能夠使用 Arm 的設計資料。
- 權利金（Upfront license fee）：當客戶將這些設計應用在生產階段，完成產品並出貨後，Arm 會按照生產數量，來收取每單位的特許權使用費。
舉例來說，假設買了一部有 Exynos 晶片處理器的三星手機，這筆錢會如何到 Arm？
Exynos 晶片處理器是三星旗下開發及生產的 SoC、基於 ARM 架構的處理器。一開始使用 ARM 架構處理器就會付預付款，接著當Galaxy 手機發貨時，Arm 也會拿到特許權使用費。
沒有 BBC，就沒有 Arm
Arm 的起源是來自艾康電腦公司（Acron Computers）的晶片事業。
這家 1978 年在英國劍橋創立的艾康電腦，他們生產了許多在英國受歡迎的電腦，像是有兩種版本的「Atom」：電腦愛好者可以自行組裝、也有現成組裝好的。
更重要的是，當時他們拿下 BBC 電腦教育節目的合約，這讓它們有了一個極好的行銷機會，也讓他們旗下產品爆紅。BBC 接受委託製作與電腦教育相關的影集，希望鼓勵成人有機會接觸到與電腦相關的知識。
當時的 BBC 做了一個蠻大膽的決定：「希望節目能用 BBC 自己的電腦來教觀眾。」這時的市面上有著上百種不同款式的電腦，為什麼仍然決定打造一款自己的電腦？他們和當時合作的電腦製造商都沒有在程式語言的使用上達成共識，決定打造一台比市面上更容易學習、更好的電腦，可以執行各種任務。
這台電腦正是艾康電腦所生產的「BBC 微型電腦」（BBC Micro）。與其說這是一台比市面上更好的電腦，不如說它更適合用在教育領域中。節目助攻的關係，有 80% 的英國學校都使用了「BBC 微型電腦」，甚至在開播前銷售 1.2 萬臺。
當時艾康拿到 BBC 的合約充滿曲折，共同創辦人 Chris Curry 試圖讓 BBC考慮使用艾康的下一代質子電腦（Proton），但 BBC 並不同意。這時他們找了另一家由國家企業局擁有的紐伯里實驗室 （Newbury Laboratories）來研發，但產品並沒有準時交付。
這個難得的機會落到了艾康電腦上，質子電腦是在兩端需求妥協的機種，一邊是想要便宜、小型的工程師，另一邊是需要大型、工作站式的工程師。他們的解法是按照目前有的機種，再打造一台符合 BBC 規格的電腦。
最終，這台 BBC 微型電腦也為艾康公司的成功，奠定了 Arm 的基礎。
啟動 A 專案，奠定往後 Arm 的基礎
在 1970 年代，工程師絞盡腦汁地致力於把主機型電腦縮小成桌上型電腦。比起產品設計的美觀程度，他們更在意聚焦在內部的運算力和晶片價格。
當時，不論是艾康、Apple 推出的第一代蘋果電腦、康懋達（Commodore）、任天堂 （Nintendo）最早的遊戲機等，都是用美國的 MOS 科技公司（MOS Technology）開發出來的 MOS 6502 晶片。
艾康這時也意識到一個危機，他們的成功高度仰賴 8 位元的 MOS 6502 晶片。不僅是為了解決眼前的潛在危機，他們還面臨了一個更嚴重的狀況：快要沒錢了。當時，他們的競爭者辛克萊研究公司開始推出更便宜的電腦、削價競爭。更糟的是，他們被迫停止進軍美國市場、英國政府的 「學校微型電腦」專案也終止了。
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