Arm与高通的专利纠纷再次将芯片产业推向风口浪尖。Arm作为全球领先的IP授权商,其与核心客户高通之间的矛盾升级,或将对整个移动设备产业产生深远影响。
10月23日,据彭博社(Bloomberg)看到的一份文件显示,Arm已向高通发出60天的通知,通知其取消所谓的架构许可协议,这是其两年前与高通展开的法律战的一部分。这一举动无疑加剧了双方的对立,也引发业界广泛关注。
高通在专利诉讼方面并非新手。2019年,其与苹果的基带专利战表面和解,实则是以高通胜诉告终。「苹果同意向高通支付一笔未公开的和解金,并与高通签订了一项为期6年的许可协议。」而Arm和高通的此番争斗,究竟谁将胜出?更引人关注的是,在“鹬蚌相争”之际,RISC-V是否会趁势崛起,成为这场争斗的最大赢家?
Arm与高通,纠纷升级
Arm和高通无疑是智能手机行业的两大基石。成立于1990年的Arm,其提供的处理器架构被全球超过99%的智能手机所采用,全球有50%的处理器都是基于Arm,迄今为止基于Arm的芯片出货量有287亿多颗。作为全球最大的手机处理器IP供应商,Arm的架构高效、节能,为智能手机的飞速发展提供了坚实的底层支持。
高通,作为全球最大的第三方手机处理器厂商,通过许可协议使用Arm的指令集和架构,开发出了广受欢迎的骁龙系列处理器。这些处理器在性能、功耗和功能方面不断创新,为Android智能手机带来了卓越的用户体验。高通支付给Arm许可费用和销售的版税,这为Arm带来了持续的收入。
Arm与高通之间的关系,可以说是“唇齿相依”。高通是Arm第二大客户,Arm是高通第一大供应商,两家对于对方而言都极其重要。尽管长期合作密切,但自2022年起,Arm与高通的关系开始出现紧张。
一切起因源于一场收购,2021年高通以14亿美元收购了由苹果芯片工程师创立的初创公司Nuvia,该公司是Arm的技术许可客户。2019年,Arm向Nuvia授予了两项许可:技术许可协议 (TLA) 和架构许可协议 (ALA),一项用于修改其现有内核,另一项用于设计定制内核。
授予这些许可的条件是Nuvia必须开发数据中心级产品,并且未经Arm批准不得转让,而高通在2021年收购Nuvia时并未获得 Arm 的批准。由于Nuvia的授权许可于2022年3月终止,Arm认为高通应重新协商许可条款,但高通并不这么认为。
于是,2022年8月31日,Arm开始直接起诉高通,要求高通强制履行销毁Nuvia某些设计的合约义务,禁止商标侵权行为,并对已发生的商标侵权得到合理赔偿。
Arm当时诉讼的原委如下:
「Arm提出诉讼是为了保护Arm、我们的合作伙伴以及我们共同建立的这个无与伦比的生态系。Arm及其合作伙伴投资了数十亿美元以创建领先业界的知识产权。由于Qualcomm在未取得Arm 同意(该等同意是Arm授权许可协议中的一项标准限制) 的情况下,试图转让Nuvia的授权许可,而Nuvia的授权许可已于2022年3月终止。
在此前后,Arm已经为了寻求解决方案曾作出了多次善意努力。相比之下,Qualcomm在授权许可终止后仍继续违反Arm授权许可协议进行开发。在别无选择的情况下,Arm只能对Qualcomm 和Nuvia 公司提起诉讼,以保护我们的知识产权和业务,并确保客户可以取得有效的基于Arm架构的产品。」
一个是针对IP授权的前期指令集授权费( License ),Arm通过与芯片制造商签订许可协议,将其指令集授权给客户,然后客户根据其独特的应用定制芯片。客户支付一次性费用,这为Arm提供了持续的收入来源,但是这部分的营收比较小; 另一个是客户使用其Arm架构设计芯片,如Arm v7/v8/v9这些,Arm会根据每颗芯片售价按比例抽取版税(Royalty),这是Arm持续盈利的大头。根据Arm的财报,2024财年(2023年3月31日至2024年3月31日)Arm总营收为32.33亿美元,其中授权费( License )和其他需许可收入为14.31亿美元,年增长43%,占总营收比重的44%;版税(Royalty)收入为18.02亿美元,年增长8%,占总营收比重的56%。
但是高通并没有将这一诉讼当回事,在两家公司未能就适当的付款达成一致后,高通继续使用 Nuvia CPU开发产品,高通认为现有授权协议已经涵盖了Nuvia的开发成果,声称Arm的同意是不必要的。
10与22日,一年一度的高通骁龙峰会上,高通前脚刚推出了最新的PC平台——“骁龙8至尊版”(Snapdragon 8 Elite),这款芯片正是采用的Nuvia的设计Oryon CPU,后脚Arm就又将这个悬而未决的诉讼案下了最后通牒,告知该公司其架构许可将在 60 天内终止——该协议允许高通生产 Snapdragon X Elite 芯片和 Copilot+ PC 核心的 Oryon CPU 内核。具体来说,Arm取消的协议是Arm v8架构许可。
一位知情人士周三表示,Arm 与高通的协议涵盖了骁龙 X Elite 中现有的 Oryon 核心以及高通本周在毛伊岛骁龙峰会上展示的第二代 Oryon 核心。如果高通未能解决该问题,Arm将要求其停止销售多种产品,包括客户端PC处理器。
关于这一消息,高通和Arm纷纷做出了强硬的回复:
针对Arm的诉讼,高通表示:“Arm的做法一如既往——更多毫无根据的威胁,旨在胁迫长期合作伙伴,干扰我们性能领先的CPU,并提高专利使用费率,而不管我们架构许可下的广泛权利。”“随着12月审判的临近,Arm的绝望伎俩似乎是试图破坏法律程序,其终止诉讼的要求完全没有根据。我们相信,高通根据与Arm的协议所享有的权利将得到确认。Arm 的反竞争行为是不会被容忍的。”
Arm周三在一份声明中予以反击。该公司表示:“在高通多次严重违反 Arm 的许可协议后,Arm 别无选择,只能采取正式行动,要求高通纠正其违约行为,否则将面临终止协议的后果。”“这对于保护 Arm 及其备受重视的合作伙伴 30 多年来建立的无与伦比的生态系统是必要的。Arm 已为 12 月的审判做好了充分准备,并坚信法院会做出有利于 Arm 的判决。”
谁是赢家?
如果这个判决成立,那么这一结果对于Arm和高通而言都会是两败俱伤。
对高通的影响:高通对Nuvia的收购是其进军PC市场的重要一步,Oryon CPU承载了高通在这一领域的雄心。若销毁设计,高通不仅损失了巨额投资,更会错失PC市场快速增长的机遇,使其在与英特尔、AMD的竞争中处于不利地位。
对Arm的影响:对于Arm而言,即使赢得了官司获得赔偿,也会输掉一大片江山。首先,这让高通坚定了离开Arm的决心;其次,当下,正值Arm PC上升的重要时期,Windows PC市场越大,于Arm而言是大有裨益的,任何增量份额都会通过Royalty使用费使Arm受益。而且由于PC处理器比智能手机处理器更贵,因此它们每台处理器产生的特许权使用费更多。
过去这一市场主要是由x86架构所占据,最近几年,在苹果Arm PC的成功经验下,Arm PC处理器开始发展起来,高通也是看中了这块蛋糕,因此收购了Nuvia,试图在Windows PC市场中闯得一片天。据预测,微软预计到今年年底基于Arm处理器的笔记本电脑将占据约5%的市场份额,销量约为100万至200万台。
Arm与高通的如果这场冲突得不到解决,不仅可能会阻碍Arm在PC市场的进展,更重要的是,Arm在与高通的争端可能会让其他客户也产生寒蝉效应,尤其是对其他依赖Arm架构的厂商造成警示,迫使行业加速投向竞争对手怀抱,例如RISC-V,不利于Arm生态系统的长期发展。
RISC-V会否趁机崛起?
高通和Arm之间的法律纠纷为RISC-V提供了一个绝佳的市场切入机会,特别是在高通等大厂可能考虑减少对Arm技术依赖的背景下。
诚然,过去几年,Arm架构已经逐渐打下了一半的江山。如下图所示,2014年Arm架构的市场份额仅为39%,2020年市场份额上升至42%,2023年Arm的市场份额已经达到51%。背后的主要原因是行业对低功耗的追求。
随着用于运行复杂AI工作负载的计算量呈指数级增长,所需的能源量也将增加。根据波士顿咨询集团2023年的报告,美国的数据中心每年已消耗约126TWh的电力,预计到2030年将增加三倍。由于Arm架构的低功耗特性,使得过去数年,Arm的市场份额不断攀升。但是,一个不争的事实是其他架构也有逐步增长的趋势,尤其是RISC-V。
事实是,随着各大公司寻求更便宜、更快捷的 CPU 设计方法,RISC-V的影响力每年都在增长。越来越多的芯片巨头正在考虑RISC-V作为备选或者已经在产品中有所体现。Apple也在其M系列CPU中使用RISC-V微控制器。三星表示已将其 TizenOS 移植到 RISC-V,该操作系统用于其电视。
高通目前已经在逐步探索自主设计,减少对Arm架构的依赖,在 2023 年 9 月的一篇博客文章中,高通透露他们已经出货了超过 6.5 亿个 RISC-V核心。去年,高通还透露,正在与谷歌合作开发 RISC-V 骁龙处理器,该处理器将为谷歌下一代 Wear OS 解决方案提供动力。
RISC-V不仅可以用来做CPU,也正在切入GPU赛道。在10月22日-24日召开的2024北美RISC-V峰会上,英伟达和谷歌分别就RISC-V在GPU和TPU中的优势进行了讨论。RISC-V的开源和模块化设计使其能够根据不同应用场景进行定制,这对于GPU和TPU等特殊用途的处理器尤为重要。相比于传统的封闭架构,如Arm和x86,RISC-V允许设计者根据需求优化架构,使其在图形处理和AI推理等方面有更好的性能表现。而且采用RISC-V可以显着降低芯片设计和开发成本,同时能够提供高度定制化的设计满足特定需求。
移动图形处理器IP供应商Imagination所有GPU 都兼容RISC-V SoC,这为芯片设计者提供了更多的选择,也可能会高效促使更多厂商采用RISC-V来增加GPU的设计能力,从而促进市场的多样性和竞争性。
截至2023年底,RISC-V 内核的出货量已超过130亿个,仅用10多年就走完了传统架构30年的发展历程,为AI/ML、无线、汽车、数据中心、空间、物联网、嵌入式等领域的新创新提供了动力。根据Omdia的预测,到2030年,RISC-V处理器将占据全球市场的近四分之一。
RISC-V也在日益完善,10月22日,RISC-V International宣布批准RISC-V RVA23配置文件标准。RVA23 配置文件的重要性在于它能够确保跨不同硬件实现的软件可移植性。这对软件开发者和企业来说至关重要,因为它减少了与单一供应商绑定的风险,提高了灵活性。这一公告标志着RISC-V架构在标准化、应用领域和产业推动方面迈出了关键一步。
RISC-V的开放架构不仅吸引了大量产业界的关注,也得到了学术界的支持。越来越多的顶尖大学开始将RISC-V纳入课程,培养新一代的工程师,进一步推动其在全球范围内的普及。
结论
Arm与高通的专利授权纠纷,折射出芯片行业复杂的生态。Arm作为全球领先的处理器架构授权商,其授权决定将对整个产业链产生深远影响。高通若失去Arm授权,其芯片设计能力将受到严重制约。虽然高通很早投身RISC-V,但安卓依然是一个很难跨越的鸿沟,高通现在仍然离不开Arm。
值得注意的是,专利诉讼往往旷日持久,结果难以预料。此次争斗的最终走向,不仅取决于双方在法律上的博弈,还受到市场竞争、技术发展等多重因素的影响。考虑到双方长期合作关系的重要性,以及此次纠纷对整个行业的影响,双方最有可能的结局是达成和解,通过重新协商许可协议来解决分歧。
但不得不说,此次事件或将加速RISC-V在市场上的渗透。越来越多的公司会开始关注并采用这种开放的指令集架构。
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