今年最大半导体 IPO，来了。
作者 | ZeR0
编辑 | 漠影
终于，酝酿已久的 Arm 上市计划接近尾声！
芯东西 8 月 22 日消息，今日凌晨，日本软银集团旗下的英国半导体 IP 巨头 Arm Holdings 向美国证券交易委员会正式递交 IPO 文件，披露了其财务细节。
Arm 发行代码为“ARM”。其 2023 财年收入为 26.8 亿美元，低于 2022 财年的 27 亿美元；2023 财年净利润为 5.24 亿美元，低于前一财年的 5.49 亿美元。主导此次发行的包括高盛、摩根大通、巴克莱、瑞穗金融等 28 家投资银行。
亚马逊、谷歌母公司 Alphabet 等科技巨头，AMD、英特尔、英伟达、高通、三星等芯片巨头，以及车企、物联网企业等，超过 260 家公司报告称在 2023 财年已出货基于 Arm 的芯片。
Arm 成立于 1990 年，最初是英国艾康电脑、苹果和 VLSI 的合资企业，1998 年到 2016 年在伦敦证券交易所和纳斯达克股票市场公开上市，后来在 2016 年 9 月被日本软银集团以 320 亿美元收购并私有化。软银集团 2020 年试图以 400 亿美元将 Arm 卖给英伟达，但这起高额芯片交易最终于 2022 年 2 月宣告失败。
Arm 本次 IPO 预计在 9 月份，IPO 文件中没有列出计划出售的股票数量。根据此前外媒的报道，软银希望 Arm 估值在 600 亿到 700 亿美元范畴。
无论如何，Arm 此番赴美上市，将成为自美国造车新势力 Rivian 在 2021 年 11 月筹资额 137 亿美元以来，美国规模最大的一次 IPO。
01、芯片出货量逾 2500 亿美元，2023 财年收入同比下降 1%
作为半导体 IP 领域的“顶流”企业，Arm 对于推动智能手机革命功不可没，为全球绝大多数移动设备提供了“大脑”——Arm CPU。
截至 2022 年年底，其高能效 CPU 已在全球超过 99% 的智能手机中实现了先进计算。
每个 CPU 都有一个指令集架构（ISA），它定义了 CPU 可以执行的软件指令，本质上是软件开发人员使用的通用语言。ISA 为在这些 CPU 上运行的大型兼容软件库奠定了基础。而 Arm ISA 是史上最流行和普及的 ISA。
自成立以来，Arm 芯片出货量累计超过 2500 亿颗，拥有超过 1500 万个软件开发者。根据 IPO 文件，Arm 估计全世界大约 70% 的人都在使用基于 Arm 的产品，仅是在截至 2023 年 3 月 31 日的 2023 财年，Arm 芯片出货量就超过了 305.83 亿颗，较 2016 财年的出货量增长约 70%。
2021 财年、2022 财年、2023 财年，Arm 年收入分别为 20.27 亿美元、27.03 亿美元、26.79 亿美元；净利润分别为 3.88 亿美元、5.49 亿美元、5.24 亿美元；研发费用分别占同期年收入的 40%、37%、42%；毛利占总收入的百分比分别为 93%、95%、96%。
2023 财年收入下滑，主要受全球智能手机出货量下滑的影响。在截至 6 月 30 日的最新财季，Arm 季度收入同比下降 2.5% 至 6.75 亿美元，净利润从上一财年的 2.25 亿美元降至 1.05 亿美元，同比减少过半。
IPO 文件显示，2023 财年，其前五大客户占其总收入的 57%，前三大客户占其总收入的 44%。其中最大客户占总收入的 24%，第二大客户、第三大客户分别占总收入的 11%、9%。
Arm 总部位于英国剑桥，在英国、欧洲、北美、印度和亚太地区设有全球运营和研发中心。
截至 2023 年 3 月 31 日，Arm 在北美、欧洲和亚洲拥有 5963 名全职员工，其中约 80% 的员工（4753 名）专注于研究、设计和技术创新，拥有或共同拥有约 6800 项已发布专利的投资组合，并在全球拥有约 2700 项专利申请。
02、1/4 收入来自中国大陆，安谋科技为最大客户
2021 财年、2022 财年、2023 财年，来自中国大陆的收入分别占 Arm 总收入的约 21%、18%、25%。
值得关注的是，Arm 中国（安谋科技）是 Arm 最大的客户。2022 财年和 2023 财年，前五名客户合计分别占 Arm 总收入的约 56% 和 57%，其中安谋科技分别占其总收入的 18% 和 24%。
Arm 在 IPO 文件中明确提及 Arm 与安谋科技的关系：安谋科技是 Arm 的重要收入来源及中国市场的重要渠道，是向中国客户转授 Arm IP 许可的独家分销商。Arm 和软银集团都无法控制安谋科技的运营，安谋科技独立运营。
2022 年 3 月，Arm 将安谋科技的全部股权出售给软银集团的另一家子公司 Acetone Limited，作价约为 9.3 亿美元，换取了相当于代价 90% 的本票和相当于代价剩余 10% 的 Acetone Limited 股份。
截至招股书发布日，安谋科技约 48% 的股权由 Acetone Limited（由软银集团控股，Arm 拥有 10% 的无表决权权益）拥有，约 35% 的股权由厚朴投资管理公司间接拥有，约 17% 由其他中方直接或间接持有。Arm 在 Acetone Limited 中拥有 10% 的无表决权权益，相当于在安谋科技中拥有约 4.8% 的间接所有权权益。
根据 IPO 文件，自 2022 年 4 月以来，安谋科技前 CEO 吴雄昂及其有效控制下的一些实体在中国法院发起了几起诉讼，寻求挑战安谋科技公司治理的某些方面和安谋科技董事会的行为。迄今为止，所有在初审法院解决的案件都得到了对安谋科技有利的解决，但可上诉。
Arm 认为，如果这些案件中的某些被裁定对安谋科技不利，可能会导致安谋科技的公司治理和管理结构进一步改变，这可能会降低软银集团对安谋科技进行有效监督的能力，并对 Arm 的业务、运营结果、财务状况和前景产生重大不利影响。
此外，Arm 可能面临与自研 IP 的安谋科技日益激烈的竞争。
根据 Arm 与安谋科技签订的 IPLA 条款，Arm 有权获得安谋科技在 Arm IP 产品上产生的大约 90% 的收入。2021 财年、2022 财年、2023 财年，Arm 根据 IPLA 条款确认的收入分别为 4.131 亿美元、4.742 亿美元、6.49 亿美元，根据与安谋科技的服务份额安排确认的费用分别为 5270 万美元、6350 万美元、6410 万美元。
虽然 IPLA 条款禁止安谋科技开发微处理器内核，并且仅允许安谋科技在 Arm 同意的情况下使用 Arm IP 开发衍生产品，但安谋科技可以独立开发除微处理器内核之外的竞争产品。Arm 认为这可能会转移客户对 Arm 产品的兴趣，对 Arm 的业务、经营业绩、现金流和财务状况造成影响。
截至 2023 年 3 月 31 日，Arm 在中国的合资公司安谋科技占应收账款总额的 40%。
03、两大商业模式，五种授权协议
目前，Arm 提供世界上最普遍的 CPU 架构，并提供与 CPU 一起部署的一系列产品，包括 GPU、系统 IP、计算平台产品以及支持其产品开发和部署的开发工具及软件。
Arm 提供许可（licensing）和版税（royalty）两种商业模式。许可模式按 IP 授权次数付费，是一次性产品授权费；版税模式按制造的芯片数量付费，费用跟销量挂钩。其中版税收入是 Arm 历年的主要收入来源。
2023 财年，Arm 与按版税收入排名前十的客户合作，平均合作时间超过 20 年。来自智能手机和消费电子产品的版税收入占 Arm 2023 财年版税收入的 50% 以上。
其商业模式具体包括：
1、Arm Total Access 协议：向客户授权一系列 CPU 设计和相关技术，以换取执行协议时确定的年费。Arm 保留不时从产品包中添加或删除特定产品的权利。该协议有固定期限，可能会限制使用该封装产品的并行芯片设计的数量。
2、Arm Flexible Access 协议：向客户授权 CPU 设计和相关技术组合，以换取执行协议时确定的年费；根据该协议获得许可的产品包将不包含 Arm 的最新产品。尽管客户可以自由试验 Arm 灵活访问套件中包含的产品，但如果将 Arm 产品包含在最终芯片设计“流片”中，且半导体芯片的最终结果出来时，他们必须为特定产品支付一次性许可费。
3、技术许可协议（TLA）：向客户授权单一 CPU 设计或其他技术设计，以换取固定许可费。许可可能受到使用期限和 / 或使用次数的限制。
4、架构许可协议 (ALA）：被授权方可开发自己的高度定制的 CPU 设计，该设计符合 Arm ISA，并支付固定的架构许可费用。由于创建优化的 CPU 非常昂贵且耗时，架构被授权方通常还会许可 Arm CPU 设计，以与被授权方的 Arm 兼容 CPU 设计一起用作补充处理器，或者在被授权方自己的设计不适合的其他芯片中使用。
5、版税使用费：根据客户基于 Arm 的芯片的平均售价或每个芯片的固定费用收取版税使用费。版税使用费收入主要受到被授权方对 Arm 产品的采用及其他因素的影响，如产品生命周期、客户的业务绩效、市场趋势和全球供应限制。2023 财年，版税使用费收入占 Arm 总收入的 63%。
从历史上看，大多数客户都是根据 TLA 条款授权 Arm 产品。2019 年和 2021 年，Arm 分别推出了 Arm Flexible Access 和 Arm Total Access 协议。2023 财年，Arm 版税使用费收入中约 46% 来自 1990 年至 2012 年期间发布的产品。
04、总潜在市场规模超过 2000 亿美元，包含 Arm 技术的芯片市占率高达 49%
截至招股书签署日，Arm 相关董事及管理层信息如下：
其中软银集团董事长兼 CEO 孙正义自 2018 年 3 月起担任 Arm 董事兼董事会主席。Rene Haas 自 2022 年 2 月起担任 Arm 首席执行官及董事。
Arm 将总潜在市场（TAM）定义为包括所有可包含处理器的芯片，因此其 TAM 包括智能手机、个人电脑、数字电视、服务器、汽车和网络设备中的主控制器芯片。其 TAM 不包括不太可能包含处理器的芯片，例如内存和模拟芯片。
在截至 2022 年 12 月 31 日的日历年，Arm 估计其 TAM 约为 2025 亿美元，预测 TAM 将以 6.8% 的复合年增长率（CAGR）增长，到 2025 年 12 月 31 日达到约 2466 亿美元。
Arm 预测，到 2022 年年底，包括 Arm 技术的芯片总价值约为 989 亿美元，约占 48.9% 的市场份额。而 2020 年年底其市场份额约为 42.3%。
Arm 预计移动应用处理器市场将从 2022 年的约 299 亿美元增长到 2025 年的约 360 亿美元，同期复合年增长率为 6.4%。
手机除了主要应用处理器之外还包含许多芯片，包括调制解调器、Wi-Fi、蓝牙和 NFC 连接芯片、GPS 芯片、触摸屏控制器、电源管理芯片、摄像头芯片、音频芯片等，Arm 将其统称为“其他移动芯片市场”。Arm 预计其他移动芯片市场在 2022 年到 2025 年将保持相对平稳，约为 176 亿美元至 175 亿美元。
工业物联网和嵌入式半导体 TAM 包括多种产品使用的芯片，包括洗衣机、恒温器、数码摄像机、无人机、传感器、监控摄像头、制造设备、机器人、电动机控制器以及城市基础设施和楼宇管理设备。Arm 预计工业物联网和嵌入式芯片市场将从 2022 年的约 415 亿美元增长到 2025 年的 505 亿美元，同期复合年增长率为 6.7%。
Arm 在物联网和嵌入式芯片市场的市场份额已从截至 2020 年 12 月 31 日的 58.4% 增长至截至 2022 年 12 月 31 日的 64.5%。
其网络设备 TAM 包括部署到无线网络中的芯片，例如基站设备、企业 Wi-Fi、以及路由器和交换机等有线网络设备。Arm 预计网络设备芯片市场将从 2022 年的约 172 亿美元增长到 2025 年的约 182 亿美元，同期复合年增长率为 1.8%。Arm 在网络设备市场的市场份额已从截至 2020 年年底的 18.8% 增至截至 2022 年年底的 25.5%。
云计算市场包括 CSP 用于运行其操作的主要服务器芯片、数据处理单元（DPU）和智能网络接口卡（SmartNIC）。Arm 预计云计算市场将从 2022 年的约 179 亿美元增长到 2025 年的约 284 亿美元，同期复合年增长率为 16.6%。
随着 CSP 开始在其数据中心使用的自己设计的芯片中部署 Arm 产品，以及其他 CSP 开始部署由 Arm 授权商设计的芯片，基于 Arm 的芯片不断获得市场份额。因此 Arm 预计 Arm 的云计算市场份额的增长速度将明显快于整个云计算市场。其在云计算市场的市场份额已从截至 2020 年年底的 7.2% 增长至截至 2022 年年底的 10.1%。
其他基础设施是指支持计算、网络和数据处理各个方面的技术组件和系统，包括部署到高性能计算（HPC）系统、企业服务器和边缘网络设备中的芯片。Arm 预计其他基础设施市场将从 2022 年的约 127 亿美元增长到 2025 年的约 137 亿美元，同期复合年增长率为 2.7%。Arm 在其他基础设施市场的市场份额已从截至 2020 年年底的 9.1% 增长至截至 2022 年年底的 16.2%。
Arm 的汽车 TAM 包括汽车内带有处理器的所有芯片。其中包括用于 IVI、ADAS、发动机管理以及车身和底盘控制的芯片。Arm 预计汽车芯片市场将从 2022 年的约 188 亿美元，上涨到 2025 年的约为 291 亿美元，复合年增长率为 15.7%。Arm 在汽车市场的市场份额已从截至 2020 年年底的 33.0% 增长至截至 2022 年年底的 40.8%。
05、结语：五大趋势驱动半导体产业发展，Arm 高通诉讼案件悬而未决
从 Arm IPO 文件，我们可以看到五大关键趋势正在推动半导体产业增长和发展：
1、智能互联设备激增，世界日益迈向数字化：随着智能手机、可穿戴设备、个人电脑、平板电脑和其他电子设备等智能互联设备的激增，世界变得越来越数字化，几乎所有产品都在迈向智能化和联网趋势。
2、对高性能、高能效计算的需求不断增加：数据、高级软件应用程序和人工智能的大规模扩展正在推动对高性能计算能力的需求。为了解决日益复杂的工作负载，一个关键方法是提高 CPU 的速度并扩大每个芯片的处理器内核数量。例如，每个基于 Arm 的“高端”芯片的内核数量已从 2016 年的 8 个增加到 2023 年的 192 个。为了实现更高计算性能并兼顾更高能效的芯片，芯片设计需持续创新，以满足终端市场性能、效率、尺寸和成本最佳平衡的市场需求。
3、设计前沿解决方案的复杂性和成本不断增加：开发先进产品所需的资源非常巨大，并且随着制程工艺节点的缩小而持续呈指数级增长。根据市研机构 IBS 的数据，7nm 芯片的 IC 设计成本约为 2.49 亿美元，2nm 芯片的 IC 设计成本约为 7.25 亿美元。设计合作伙伴通过降低开发周期重要部分的复杂性、风险和成本，促进创新并增强客户的竞争地位。例如，设计 2nm 芯片，IBS 估计软件开发、验证和 IP 认证占总成本的 71%。此外，像 Arm 这样的设计合作伙伴可以展示出对其客户工作负载的深刻理解，从而能够更好地将自己集成到客户的工作流程中。
4、更多企业选择内部开发和定制芯片：领先的 OEM 越来越多地寻求内部构建定制芯片，以针对特定用例以相同或更好的价格提供更高的性能和效率。基于 Arm 的成功部署在全球亚马逊数据中心的亚马逊 Graviton 服务器 CPU 等产品已经证明了通过这种方法创造可持续竞争优势的机会。亚马逊称 Graviton 的性价比比同类基于 x86 的系统高出 40%。这种越来越多地使用内部开发的解决方案的趋势极大地扩大了 Arm 的机会。
5、全面支持人工智能计算：CPU 在所有人工智能（AI）系统中至关重要，无论是处理 AI 负载还是与协处理器结合使用，大型语言模型、生成式 AI 和自动驾驶等新兴领域算法的低功耗加速都受到高度重视。Arm 在最新的 ISA、CPU 和 GPU 中添加了新的功能和指令以加速未来的 AI 和机器学习算法，并正与 Alphabet、Cruise、梅赛德斯-奔驰、Meta、英伟达等企业合作，部署 Arm 技术来运行 AI 工作负载。
如今英伟达是生成式 AI 和大模型浪潮的最大芯片赢家，成为全球首家市值突破 1 万亿美元的半导体公司。而英伟达面向数据中心研发的 Grace 超级芯片、智能驾驶计算芯片均包含基于 Arm 的 CPU。虽说英伟达收购 Arm 的交易以失败告终，但搭上英伟达、高通这些合作伙伴的顺风车，Arm 同样有望成为 AI 浪潮的芯片受益者。
不过 Arm 与高通的关系仍有隐患。这在 IPO 文件中也有所反映，Arm 去年 8 月起诉高通和 Nuvia 侵权的诉讼仍然悬而未决。Arm 无法就诉讼结果或诉讼将如何影响其与高通的关系提供任何保证。高通目前是 Arm 的主要客户，占 Arm 截至 2023 财年总收入的 11%。该案正处于调查阶段，审判定于 2024 年 9 月进行，未来可能需要大量法律支出，还可能需要 Arm 的高管或员工投入大量时间和注意力，这可能会分散经营业务的注意力。
本文来自微信公众号：芯东西 （ID：aichip001），作者：ZeR0
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