芯历史──纵览国内外半导体产业发展历程，挖掘行业奇闻趣事，以古鉴今，探寻产业未来发展之道。
近日，在多方监管机构的反对之下，英伟达收购英国芯片企业Arm的交易以失败告终。这也将早已是圈内“红人”的ARM公司再次推向大众焦点。事实上，作为手机背后霸主的ARM公司一直是业内“顶流”般的存在，关于它的任何风吹草动都挑动着科技圈的神经。
回顾ARM的发展史，这家顶级的半导体公司是如何成立的？它独树一帜的“IP授权”商业思路因何而来？这家曾被誉为“英国高科技皇冠上的明珠”的企业又是为何被软银收购，并被英伟达盯上的？带着这些疑问，我们一起走进ARM的历史。
“前传”：启于一家电脑公司
有些事，或许冥冥之中自有安排。
1978年，在英国剑桥，因工作因素失去人生方向的32岁的工程师Chris Curry与30岁的奥地利籍的物理学博士Hermann Hauser结识。志向相投的两人在1978年12月5日正式创办CPU公司（Cambridge Processing Unit，字面意思是“剑桥处理器单元”）。在创建初期，公司主要从事当地市场的电子设备设计和制造的业务。
为了拿下当时巨大的“赌博机微处理器控制器”业务，1979年3月，“Acorn System 1”被发明了出来了，其核心是6502 CPU，频率为1MHz，内存刚刚超过1K。
这款产品取得了成功，公司开始盈利。同年公司改名为“Acorn Computer Ltd”。而之所以取名“Acorn ”，这里面也暗含着他们的“小心思”—比Apple（苹果）公司要更早出现在字母排序的名单上。Acorn也即是后来鼎鼎大名的ARM公司的前身。
1981年，Acorn迎来了英国广播公司BBC的大单。当时BBC打算在整个英国播放一套提高电脑普及水平的节目，他们希望Acorn能生产一款与之配套的电脑。值得一提的是，也正是这个大单让Acorn与英特尔结下了“梁子”，并促进了ARM未来的发展。
当时，为了达到BBC订单的要求，Acorn先后采用美国国家半导体和摩托罗拉的16位芯片，但在速度方面都不达标。为此，Acorn找到英特尔，希望对方可以提供写80286的设计资料和样品。这个要求遭到了英特尔的无情拒绝。吃了一鼻子灰的Acorn决定自己造芯片。在不久的未来将证明这对英特尔来说是一个非常糟糕的决定。不知道英特尔如果知道未来的Acorn能成为自己最强劲的竞争对手之一会不会因此而捶胸顿足？
最终，为了完成订单，Acorn采用了MOS 6502的处理器，推出了BBC微型计算机，并取得了很大的成功。
这次事件之后，Acorn决定建立自己的32位微处理器。终于，在1985年4月26日，来自剑桥大学的计算机科学家Sophie Wilson和Steve Furber最终完成了微处理器的设计，并将其命名为Acorn RISC Machine，这也就是“ARM芯片”（全称是Acorn RISC Machine，Acorn是公司名称，Machine是机器，RISC是精简指令集计算机）
第一个ARM芯片是一个25K晶体管设计，采用3um技术，32位、6MHz的处理器，也被定为ARM1。随后，第一批ARM芯片被直接投入到开发系统中，屏幕中显示出：“ Hello World，I am Arm”。全球第一款商业 RISC 处理器——ARM-1在Acorn电脑公司成功运行。
到了1990年11月27日，苹果和 Acorn 的芯片合作商 VLSI 与 Acorn 一起合作，将 ARM 部门拆分出去建立了一家名为 Advanced RISC Machines 的新公司，这让 ARM 这个简写形式保留了下来。这三家联合颠覆产业模式，放弃高性能、花哨的半导体芯片，转而专注于更小、低功耗的的芯片。经过商讨，苹果投了150万英镑，VLSI投了25万英镑，Acorn本身则以150万英镑的知识产权和12名工程师入股，ARM公司正式成立。
“穷则思变”：商业模式改变带来巨大成功
《易经》有云:“穷则变,变则通,通则久”，世间的真理总是相通的。
ARM刚成立的时候，产品线上的产品基本都被英特尔的X86架构芯片吊打。在1993年，苹果公司曾推出基于ARM处理器的Apple Newton，但是很不幸，这款产品并不出色，很多缺陷大大降低了其实用性。
认真反思之后，ARM认识到：想要成功就不能依赖个别产品。于是从此之后，ARM改变了自己的商业模式，自己不再生产芯片，而是将自己的方案授权给更多芯片厂商，收取前期授权费和专利使用费。这使得ARM与所有这些公司建立了互惠互利的合伙关系，有效加快了其芯片上市的速度。
具体来说，ARM有三种授权方式：处理器、POP以及架构授权。
其中，处理器授权是指授权合作厂商使用ARM设计好的处理器，对方不能改变原有设计，但可以根据自己的需要调整产品的频率、功耗等。POP（processor optimization pack，处理器优化包）授权是处理器授权的高级形式，ARM出售优化后的处理器给授权合作厂商，方便其在特定工艺下设计、生产出性能有保证的处理器。架构授权是ARM会授权合作厂商使用自己的架构，方便其根据自己的需要来设计处理器（例如后来高通的Krait架构和苹果的Swift架构，就是在取得ARM的授权后设计完成的）。
“共享风险的商业模式、乐观积极的态度，便是ARM与众不同的营销理念”，ARM软件技术总监Rod Crawford曾这样说道，这意味着“你的成功就是我们的成功”。
对于ARM的这种商业模式，在集微访谈对Codasip高级市场总监Roddy Urquhart的采访中，他也提到：“80年代中期，ARM从一家英国PC公司开始转型，变成了处理器专利知产授权的模式，这在当时是相当具有革命性的。在80年代中期，如果你想要设计一个处理器，一般思路是设计一个芯片并把它制造出来，而他们的模式则是将知产专利授权给半导体或系统公司，所以他们不将半导体公司视为竞争对手，而是合作伙伴。”
正是ARM的这种授权模式，极大地降低了自身的研发成本和研发风险，并获得了获得了几乎整个移动芯片市场，让向来强势的英特尔，久久无法攻破ARM的防线，当然这些也是后话了，让我们继续回到ARM的发展故事当中。
“黄金机遇”：开启移动时代
1993年，ARM连接与德州仪器、三星、夏普等半导体巨头的合作，为ARM的推广树立了声誉，也证实了IP授权的商业模式的可行性。
此后不久，ARM就迎来了自己的黄金机遇——移动电话时代来临了，并拿下了诺基亚这个大客户。回顾ARM的发展，进入移动领域可以说是整个ARM发展中最为重要的一环。·
20世纪90年年代，正值移动设备革命期间，小型移动设备已成现实。在这场革命中，ARM占尽天时地利。
当时诺基亚6110成为第一部采用ARM处理器的GSM手机。为符合诺基亚减少内存的要求，ARM专门开发了16位的定制指令集，大幅缩减了内存，并最终由德州仪器生产和出售给了诺基亚。而6110上市获得了极大的成功。
随后，高通、飞思卡尔（2015年被恩智浦收购）、DEC 相继加入ARM-7的授权阵营，后来授权给超过170家公司，至今一共生产出超过100亿颗芯片。ARM-7也成为ARM在移动处理器的旗舰系列。
业务飞速发展的ARM控股公司，于1998年4月17日，同时在伦敦证交所和纳斯达克上市。这家英国小型半导体公司，上市之后，几个月间就一跃成为价值十亿美金的公司。
进入21世纪之后，由于iOS和安卓两大阵营横空出世，手机的发展进入快车道，导致芯片行业的出货量呈现爆炸式增长，ARM处理器占领了全球手机市场。数据显示，全世界超过95%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构。
关于ARM的故事还不止步于此，到了21世纪，ARM不仅推出了ARM Cortex系列处理器，还面临着两次重大并购。不管是软银的收购还是软银将ARM“易主”英伟达，都受到了ARM创始人Hermann Hauser的炮轰：ARM出售给日本科技巨头软银是“英国科技界悲伤的一天”、英伟达收购ARM收购“将是一场灾难”……ARM的收购为何激起业界如此大的水花？为何市值千亿美元的国际巨头争买20多亿美元营收小公司？欢迎继续关注我们下集的文章。
（校对/holly）
参考链接：
A Brief History of Arm: Part 1
ARM公司创始人、亿万富翁赫曼·豪瑟博士的传奇人生
https://blog.csdn.net/csdnnews/article/details/108878259
ARM起源史：一家英国小公司如何发明了ARM并改变了世界
https://finance.sina.com.cn/tech/2021-02-13/doc-ikftpnny6608812.shtml
ARM的未来该走向何方？
https://ee.ofweek.com/2021-12/ART-8320315-8110-30540271.html
ARM的发展史以及架构解析
