本文來自微信公衆号：半導體行業觀察 （ID：icbank），作者：杜芹 DQ
Arm 與高通的專利糾紛再次将芯片産業推向風口浪尖。Arm 作爲全球領先的 IP 授權商，其與核心客戶高通之間的矛盾升級，或将對整個移動設備産業産生深遠影響。10 月 23 日，據彭博社（Bloomberg）看到的一份文件顯示，Arm 已向高通發出 60 天的通知，通知其取消所謂的架構許可協議，這是其兩年前與高通展開的法律戰的一部分。這一舉動無疑加劇了雙方的對立，也引發業界廣泛關注。
高通在專利訴訟方面并非新手。2019 年，其與蘋果的基帶專利戰表面和解，實則是以高通勝訴告終。" 蘋果同意向高通支付一筆未公開的和解金，并與高通簽訂了一項爲期 6 年的許可協議。" 而 Arm 和高通的此番争鬥，究竟誰将勝出？更引人關注的是，在 " 鹬蚌相争 " 之際，RISC-V 是否會趁勢崛起，成爲這場争鬥的最大赢家？
一、Arm 與高通，糾紛升級
Arm 和高通無疑是智能手機行業的兩大基石。成立于 1990 年的 Arm，其提供的處理器架構被全球超過 99% 的智能手機所采用，全球有 50% 的處理器都是基于 Arm，迄今爲止基于 Arm 的芯片出貨量有 287 億多顆。作爲全球最大的手機處理器 IP 供應商，Arm 的架構高效、節能，爲智能手機的飛速發展提供了堅實的底層支持。
高通，作爲全球最大的第三方手機處理器廠商，通過許可協議使用 Arm 的指令集和架構，開發出了廣受歡迎的骁龍系列處理器。這些處理器在性能、功耗和功能方面不斷創新，爲 Android 智能手機帶來了卓越的用戶體驗。高通支付給 Arm 許可費用和銷售的版稅，這爲 Arm 帶來了持續的收入。
Arm 與高通之間的關系，可以說是 " 唇齒相依 "。高通是 Arm 第二大客戶，Arm 是高通第一大供應商，兩家對于對方而言都極其重要。盡管長期合作密切，但自 2022 年起，Arm 與高通的關系開始出現緊張。
一切起因源于一場收購，2021 年高通以 14 億美元收購了由蘋果芯片工程師創立的初創公司 Nuvia，該公司是 Arm 的技術許可客戶。2019 年，Arm 向 Nuvia 授予了兩項許可：技術許可協議（TLA）和架構許可協議（ALA），一項用于修改其現有内核，另一項用于設計定制内核。
授予這些許可的條件是 Nuvia 必須開發數據中心級産品，并且未經 Arm 批準不得轉讓，而高通在 2021 年收購 Nuvia 時并未獲得 Arm 的批準。由于 Nuvia 的授權許可于 2022 年 3 月終止，Arm 認爲高通應重新協商許可條款，但高通并不這麽認爲。
于是，2022 年 8 月 31 日，Arm 開始直接起訴高通，要求高通強制履行銷毀 Nuvia 某些設計的合約義務，禁止商标侵權行爲，并對已發生的商标侵權得到合理賠償。
Arm 當時訴訟的原委如下：
"Arm 提出訴訟是爲了保護 Arm、我們的合作夥伴以及我們共同建立的這個無與倫比的生态系統。Arm 及其合作夥伴投資了數十億美元以創建領先業界的知識産權。由于 Qualcomm 在未取得 Arm 同意（該等同意是 Arm 授權許可協議中的一項标準限制）的情況下，試圖轉讓 Nuvia 的授權許可，而 Nuvia 的授權許可已于 2022 年 3 月終止。
在此前後，Arm 已經爲了尋求解決方案曾作出了多次善意努力。相比之下，Qualcomm 在授權許可終止後仍繼續違反 Arm 授權許可協議進行開發。在别無選擇的情況下，Arm 隻能對 Qualcomm 和 Nuvia 公司提起訴訟，以保護我們的知識産權和業務，并确保客戶可以取得有效的基于 Arm 架構的産品。"
Arm 爲何執着于打這場專利授權糾紛戰，因爲這是 Arm 賴以生存的根本。Arm 的盈利模式主要分爲兩種：
一個是針對 IP 授權的前期指令集授權費（License），Arm 通過與芯片制造商簽訂許可協議，将其指令集授權給客戶，然後客戶根據其獨特的應用定制芯片。客戶支付一次性費用，這爲 Arm 提供了持續的收入來源，但是這部分的營收比較小；
另一個是客戶使用其 Arm 架構設計芯片，如 Arm v7/v8/v9 等，Arm 會根據每顆芯片售價按比例抽取版稅（Royalty），這是 Arm 持續盈利的大頭。
根據 Arm 的财報，2024 财年（2023 年 3 月 31 日至 2024 年 3 月 31 日）Arm 總營收爲 32.33 億美元，其中授權費（License）和其他需許可收入爲 14.31 億美元，年增長 43%，占總營收比重的 44%；版稅（Royalty）收入爲 18.02 億美元，年增長 8%，占總營收比重的 56%。
2014~2024 财年不同 Arm 架構的收入占比情況，Arm 最新的先進芯片技術 Armv9 的專利費率是其之前 Armv8 的兩倍，預計 Armv9 架構的芯片将成爲 Arm 特許權收入的主要來源（來源：Arm 财報）
但是高通并沒有将這一訴訟當回事，在兩家公司未能就适當的付款達成一緻後，高通繼續使用 Nuvia CPU 開發産品，高通認爲現有授權協議已經涵蓋了 Nuvia 的開發成果，聲稱 Arm 的同意是不必要的。
10 與 22 日，在一年一度的高通骁龍峰會上，高通前腳剛推出了最新的 PC 平台—— " 骁龍 8 至尊版 "（Snapdragon 8 Elite），這款芯片正是采用的 Nuvia 的設計 Oryon CPU，後腳 Arm 就又将這個懸而未決的訴訟案下了最後通牒，告知該公司其架構許可将在 60 天内終止——該協議允許高通生産 Snapdragon X Elite 芯片和 Copilot+PC 核心的 Oryon CPU 内核。具體來說，Arm 取消的協議是 Arm v8 架構許可。
10 月 23 日，一位知情人士表示，Arm 與高通的協議涵蓋了骁龍 X Elite 中現有的 Oryon 核心以及高通本周在毛伊島骁龍峰會上展示的第二代 Oryon 核心。如果高通未能解決該問題，Arm 将要求其停止銷售多種産品，包括客戶端 PC 處理器。
關于這一消息，高通和 Arm 紛紛做出了強硬的回複。
針對 Arm 的訴訟，高通表示："Arm 的做法一如既往——更多毫無根據的威脅，旨在脅迫長期合作夥伴，幹擾我們性能領先的 CPU，并提高專利使用費率，而不管我們架構許可下的廣泛權利。"" 随着 12 月審判的臨近，Arm 的絕望伎倆似乎是試圖破壞法律程序，其終止訴訟的要求完全沒有根據。我們相信，高通根據與 Arm 的協議所享有的權利将得到确認。Arm 的反競争行爲是不會被容忍的。"
Arm 于 10 月 23 日在一份聲明中予以反擊。該公司表示：" 在高通多次嚴重違反 Arm 的許可協議後，Arm 别無選擇，隻能采取正式行動，要求高通糾正其違約行爲，否則将面臨終止協議的後果。"" 這對于保護 Arm 及其備受重視的合作夥伴 30 多年來建立的無與倫比的生态系統是必要的。Arm 已爲 12 月的審判做好了充分準備，并堅信法院會做出有利于 Arm 的判決。"
二、誰是赢家？
如果這個判決成立，那麽這一結果對于 Arm 和高通而言都會是兩敗俱傷。
對高通的影響：高通對 Nuvia 的收購是其進軍 PC 市場的重要一步，Oryon CPU 承載了高通在這一領域的雄心。若銷毀設計，高通不僅損失了巨額投資，更會錯失 PC 市場快速增長的機遇，使其在與英特爾、AMD 的競争中處于不利地位。
對 Arm 的影響：Arm即使赢得了官司獲得賠償，也會輸掉一大片江山。首先，這讓高通堅定了離開 Arm 的決心；其次，當下，正值 Arm PC 上升的重要時期，Windows PC 市場越大，于 Arm 而言是大有裨益的，任何增量份額都會通過 Royalty 使用費使 Arm 受益。而且由于 PC 處理器比智能手機處理器更貴，因此它們每台處理器産生的特許權使用費更多。
過去這一市場主要由 x86 架構占據，最近幾年，在蘋果 Arm PC 的成功經驗下，Arm PC 處理器開始發展起來，高通也是看中了這塊蛋糕，因此收購了 Nuvia，試圖在 Windows PC 市場中闖得一片天。據預測，微軟預計到今年年底基于 Arm 處理器的筆記本電腦将占據約 5% 的市場份額，銷量約爲 100 萬至 200 萬台。
Arm 與高通的如果這場沖突得不到解決，不僅可能會阻礙 Arm 在 PC 市場的進展，更重要的是，Arm 在與高通的争端可能會讓其他客戶也産生寒蟬效應，尤其是對其他依賴 Arm 架構的廠商造成警示，迫使行業加速投向競争對手懷抱，例如 RISC-V，不利于 Arm 生态系統的長期發展。
三、RISC-V 會否趁機崛起？
高通和 Arm 之間的法律糾紛爲 RISC-V 提供了一個絕佳的市場切入機會，特别是在高通等大廠可能考慮減少對 Arm 技術依賴的背景下。
誠然，過去幾年，Arm 架構已經逐漸打下了一半的江山。如下圖所示，2014 年 Arm 架構的市場份額僅爲 39%，2020 年市場份額上升至 42%，2023 年 Arm 的市場份額已經達到 51%。背後的主要原因是行業對低功耗的追求。随着用于運行複雜 AI 工作負載的計算量呈指數級增長，所需的能源量也将增加。
根據波士頓咨詢集團 2023 年的報告，美國的數據中心每年已消耗約 126TWh 的電力，預計到 2030 年将增加三倍。Arm 架構的低功耗特性，使其過去數年的市場份額不斷攀升。但是，一個不争的事實是其他架構也有逐步增長的趨勢，尤其是 RISC-V。
過去十年 Arm、x86 和其他架構的市場占比情況一覽（來源：Arm 财報）
事實是，随着各大公司尋求更便宜、更快捷的 CPU 設計方法，RISC-V 的影響力每年都在增長。越來越多的芯片巨頭正在考慮 RISC-V 作爲備選或者已經在産品中有所體現。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，該操作系統用于其電視。
高通目前已經在逐步探索自主設計，減少對 Arm 架構的依賴，在 2023 年 9 月的一篇博客文章中，高通透露他們已經出貨了超過 6.5 億個 RISC-V 核心。去年，高通還透露，正在與谷歌合作開發 RISC-V 骁龍處理器，該處理器将爲谷歌下一代 Wear OS 解決方案提供動力。
RISC-V 不僅可以用來做 CPU，也正在切入 GPU 賽道。在 10 月 22 日 ~24 日召開的 2024 北美 RISC-V 峰會上，英偉達和谷歌分别就 RISC-V 在 GPU 和 TPU 中的優勢進行了讨論。RISC-V 的開源和模塊化設計使其能夠根據不同應用場景進行定制，這對于 GPU 和 TPU 等特殊用途的處理器尤爲重要。相比于傳統的封閉架構，如 Arm 和 x86，RISC-V 允許設計者根據需求優化架構，使其在圖形處理和 AI 推理等方面有更好的性能表現。而且采用 RISC-V 可以顯着降低芯片設計和開發成本，同時能夠提供高度定制化的設計滿足特定需求。
移動圖形處理器 IP 供應商 Imagination 所有 GPU 都兼容 RISC-V SoC，這爲芯片設計者提供了更多的選擇，也可能會高效促使更多廠商采用 RISC-V 來增加 GPU 的設計能力，從而促進市場的多樣性和競争性。
截至 2023 年底，RISC-V 内核的出貨量已超過 130 億個，僅用 10 多年就走完了傳統架構 30 年的發展曆程，爲 AI/ML、無線、汽車、數據中心、空間、物聯網、嵌入式等領域的新創新提供了動力。根據 Omdia 的預測，到 2030 年，RISC-V 處理器将占據全球市場的近四分之一。
RISC-V 也在日益完善，10 月 22 日，RISC-V International 宣布批準 RISC-V RVA23 配置文件标準。RVA23 配置文件的重要性在于它能夠确保跨不同硬件實現的軟件可移植性。這對軟件開發者和企業來說至關重要，因爲它減少了與單一供應商綁定的風險，提高了靈活性。這一公告标志着 RISC-V 架構在标準化、應用領域和産業推動方面邁出了關鍵一步。
RISC-V 的開放架構不僅吸引了大量産業界的關注，也得到了學術界的支持。越來越多的頂尖大學開始将 RISC-V 納入課程，培養新一代的工程師，進一步推動其在全球範圍内的普及。
四、結論
Arm 與高通的專利授權糾紛，折射出芯片行業複雜的生态。Arm 作爲全球領先的處理器架構授權商，其授權決定将對整個産業鏈産生深遠影響。高通若失去 Arm 授權，其芯片設計能力将受到嚴重制約。雖然高通很早就投身于 RISC-V，但安卓依然是一個很難跨越的鴻溝，高通現在仍然離不開 Arm。
值得注意的是，專利訴訟往往曠日持久，結果難以預料。此次争鬥的最終走向，不僅取決于雙方在法律上的博弈，還受市場競争、技術發展等多重因素的影響。考慮到雙方長期合作關系的重要性，以及此次糾紛對整個行業的影響，雙方最有可能的結局是達成和解，通過重新協商許可協議來解決分歧。
但不得不說，此次事件或将加速 RISC-V 在市場上的滲透。越來越多的公司會開始關注并采用這種開放的指令集架構。
本文來自微信公衆号：半導體行業觀察 （ID：icbank），作者：杜芹 DQ
