一般而言,英国人写的英文,往往没有美国人写的那么直白,比如《芯片战》简单明了。而这本《万物蓝图》书名令人琢磨半天。
然而看了第一章EverythingCONTROL ENGINEERING China版权所有,everywhere,就容易明白了,它指的是ARM的设计为遍及万物(everything)的芯片提供了设计蓝图(指令集)。
媒体人写的严肃制作。从外观上将此书与《芯片战》对比是有点意思的。《芯片战》由大学的副教授所著,却被形容为“非虚构惊悚作品”,开卷有个“演员表”,中间有多张照片,可读性较强。末尾不用学术著作的规范,而参考文献却是列了注释表(Notes)。
《万物蓝图》作者是彻头彻尾的媒体记者,既无相关专业背景也不从事学术工作。作者在前言中写道,他的目的是想要写本“最大的商业故事”(biggest business story),一下子就想到了芯片。
但这本书却很像学术著作,列出了32页参考文献(Reference)和16本背景专著(Bibliography)。
近年国内出版的芯片战内容的专著,大多作者强调自己的技术背景,仅有一本记者写的,但看上去像是“剪报”汇集,实在不敢恭维。感觉上技术出身和媒体背景应该各有所长,调查记者有自己独特的视角和挖掘、访谈和分析梳理的技能,这是技术专家无法替代的。
安谋名誉董事长Robin Saxby在2006年所作的演讲稿,其标题“Chips with Everything”,可能是《万物蓝图》作者选取书名的依据。
本书前两章是背景,一篇讲芯片历史科普,一篇谈论两位性格完全针锋相对的“芯片之父”(Odd couple),Jack Kilby以及Robert Noyce。两位当时素不相识的工程师,几乎同时发明了集成电路。《芯片战》第三章说的就是他们俩人。其余13章作者分成了三大部分。第一部分描述了ARM技术来源及商业化过程,以及其在移动通讯中的关键作用。第二部分则描述了ARM是如何从老式手机跃迁到智能手机。在此过程中既有与英特尔的激烈竞争,也有与软银的爱恨关系。第三部分则描述了它在低能耗传感器和高端数据中心市场的开拓,以及如何躲过因其市场泛化而带来的陷阱。在这三部分之外又有第四部分,讲的是2022年以后的故事。感觉初稿完成可能比较早,等到有出版商看中后又重新补上更新内容。
BBC哺育的传奇
说到芯片大佬的艰难起步,耳熟能详的是硅谷、车库创新、风险投资和国防订单,不过那是美国故事。安谋ARM(Advanced RISC Machines),其前身是Acorn Computer。帮助起步时名不见经传的Acorn崛起的贵人,不是金融大亨,也不是国防部,而是国有电视台BBC。上世纪70年代末期BBC的继续教育部门看到了计算机正在引领未来,于是派记者遍访欧美日多国了解发展状况,制作多个电视系列片。BBC甚至还当起了智库,在1979年12月将一份标题为“微电子”的50页报告直接送到每位议员办公桌上。报告定义了多媒体教育需要面向的新兴领域,并认为这将对今后几十年产生影响。
这份报告产生了很好的说服效果,英国政府立项为中小学普遍配置计算机,而Acorn的低成本品牌有幸入选政府补贴50%的两种产品系列之一。它为此生产的一系列用于中小学普及的计算机,甚至用上了BBC Micro的品牌(为支持它还建立了BBC Software)。有人称Acorn是“英国的苹果公司”。其实,它们真难说有多少相似。这段独特的经历表明,没有BBC可能就不会有今天的安谋。
Acorn在BBC扶植下勉强站稳脚跟,但毕竟还不过是在电脑市场竞争的诸多公司之一,而且后来也遭遇波折,甚至被重要的IT媒体评为“十大僵尸IT公司”之一。
然而,ARM公司抓住了芯片发展一个重要关键,即精简指令集计算(RISC)。芯片绝大多数时间只用了其20%的能力,如果有设计架构能减少指令集冗余将会大大提高芯片性能。这个概念很早就在IBM、加州伯克利和斯坦福等地研究。
Acorn在1981年启动高度保密的“项目A”,研究实现这个概念的设计实现,1983年10月Acorn RISC Machine诞生,三个字母的缩写ARM首次出现。基于ARM的第一批芯片在1985年4月由其合作伙伴VLSI制成,这种ARM1集成2.5万个晶体管,其性能却超过了晶体管数量10倍的摩托罗拉最新产品,这正是是苹果手机处理器的前身。
然而这个惊人消息居然在6个月后才被媒体报道,原因并非保密,是第一时间得到信息的记者根本不相信。不仅是记者,同在欧洲甚至与Acorn合作过的行业巨头如意法半导体和荷兰飞利浦也错失商机,面对急需资金拓展的Acorn袖手旁观。公司只好将目光放到大洋彼岸,在硅谷找到了苹果和VLSI两家公司,成立了合资企业。苹果出资1.5百万英镑、占股43%;Acorn出资25万加上知识产权和人力也占股43%,其余属于制作方VLSI。在苹果要求下Acorn RISC Machine改名为Advanced RISC Machine,在1990年11月ARM安谋得以成立。数百万英镑这点资金在IT行业根本说不上什么,恐怕没什么人会想到ARM会成就为芯片结构底层提供“蓝图”的全球霸主。
很多人会认为安谋是芯片设计界的老大,但在全球芯片设计公司排名上却看不到其名。还是《芯片战》(Chip Wars)一书的名词,解释得比较清楚。芯片设计里面还有细分,安谋是属于更加上游的指令集(这正是书名采用了蓝图(Blueprint)的原因。就像造房子,先有蓝图再具体设计)。ARM把构架设计卖给设计公司,后者再根据客户需求具体设计芯片。
奇特的模式
靠知识产权挣钱。一台阿斯麦尔光刻机要价1.2亿美元,而为什么不到3百万英镑就可张罗起一家安谋?原因是后者 “生产”的是知识产权(简称IP)的。在跟苹果成立合资公司的时候,Acorn靠IP和人力资源就可抵1.25百万英镑。IP看上去是笔好买卖,客户要拿其 “蓝图”,先要付给安谋一笔入门版费费(百万至千万英镑)。如果芯片设计企业Fabless采用了安谋的底层架构,并制造出成品芯片,安谋还会有售价1-2%的抽成(royalty)。根据软银2022年报,2021年安谋抽成收入高达26亿美元控制工程网版权所有,增长率34.6%。而有些底层架构的生命力强,可以很长时间抽成。例如1997年卖给诺基亚和德州仪器的ARM7 TDMI,直到2020年仍然出片2亿片,似乎是20多年来一直躺着挣钱。可以说安谋进入了一个蓝海,但这样天上掉馅饼的好事,为什么别人不来抢一口呢?事实是,这个蓝海并不风平浪静,进入无人区必然面临巨大风险。
靠IP挣钱容易吗?安谋正式成立不久,1990年12月18日公司内部会议披露了一份优势劣势机会陷阱(SWOT)分析报告,在列出的种种劣势中间,最刺眼的是当时公司拥有的专利为零,所以安谋的起步并不轻松。而早在1981年斯坦福教授John Hennessy领衔的团队已在RISC技术上占了先机,它开发的MIPS已诸多被商业工作站采用,而且公司早已上市。安谋试图攻克的是低成本、应用更加广泛的RISC构架。在与苹果公司合作以前,研发资金非常短缺。三位主要设计师只能共用一台功能有限的Apollo电脑,检测还要跑到慕尼黑去做;团队最绝望时感觉随时可能解散,其中一位重要创始成员未能熬过黎明前的黑暗,才37岁便辞职去大学当教授。做出一个芯片通过测试批量生产就可卖钱,而申请发明专利一般要等18个月才会被批准,而下游设计公司还要差不多同样时间才定型,等到芯片批量生产出售可以抽成常常要4-5年。
很显然,安谋的商业模式是慢热型的(slow burn)。据《经济学人》2019年文章提到,设计CPU新架构需要300人年。显然,这不是所有同行都能扛得住的。而能将42%的收入投入R&D的坚持,则更是大手笔。这是来自对研发方向的正确判断,必须有长远眼光才能确保4-5年后技术不落后。而且,要能对应用前景有很强的适应性,要容易扩展。需要看准未来,又要耐得住寂寞,这对很多企业是一种煎熬。
硅谷那些高技术企业给人的印象似乎就是有钱、烧钱。而安谋很长时间缺钱, 不仅仅是前面提到的研发缺资金,安谋是在一个旧谷仓里开张的。公司也曾打算搬到剑桥附近高大上公司云集的远见工业园,以显示高技术新创公司“形象”,奈何财力不支。
被誉为“销售员”的CEO执意去便宜地方安家,于是就找到那家养过火鸡的老建筑。为了省钱,安谋跟家具公司做了交换。安谋将这家公司的办公桌,排放在17世纪谷仓的照片,然后印在营销手册上。作为回报,安谋可以用塑料价,买到实木板材。困难时员工停止加薪,只能期望期权在将来某个时候带来些补偿。
然而,该花的钱的时候,决不打折扣。安谋曾不惜花费1万英镑雇人撰写才一页纸600个词的申请文书。贫穷并没有限制想象力。财力有限,迫使安谋的商业模式高度聚焦,只盯着产业生态一个环节。也正是这个因素促使安谋设计的架构十分精简,降低成本提高能效,从而在竞争激烈的RISC架构中,艰难地开拓出独特的低价节能方案。事实证明,这对其将面对的巨大的目标市场来说这恰恰是致胜法宝,这正是“穷出来的”低成本高能效。
安谋与苹果相得益彰
安谋起步甚至其诞生得益于与苹果的慧眼,但合作不是单向的恩惠。还在Acorn时期,苹果就觉察到这家公司的不凡能力。安谋拥有独特的RISC架构,已超越当时最大芯片公司AT&T的水平。苹果和安谋第一个成功的合作产品是一种以“牛顿”命名的个人数字助理(PDA), ARM610架构的芯片成为牛顿的王牌。
早在安谋成立之初做的SWOT分析就将“可携带应用”确定为“商机”,预计其未来巨大市场需要大储量而又价廉节能的芯片架构。尽管安谋提前研制了600系列,然而这个产品却生不逢时。它被认为是iPhone构想的雏形,但作为太超前而相关配套技术并没有跟不上。结果,苹果和安谋合作达成之日,就是牛顿PDA的末日,押宝牛顿的苹果因此折戟沉沙(这也正是乔布斯回归的重要因素)。幸运的是,安谋股权收益还不至于让苹果公司关门。因此,苹果也承认牛顿项目的最大成果,就是找到了安谋。恰好此后移动通讯领域迎来了爆发期,这次合作也开启了双方在此领域的胜利大进军。苹果因iPhone一举成为IT业界翘首,而幕后的安谋也成为芯片架构的霸主。
低调高管与高调资本
但凡世上名气大的技术公司,好像都有名声显赫的领军人物。安谋没有明星人物。跟安谋信息最多的名字,自然就是日本投资家孙正义。而他根本不能算安谋人,只不过2016年斥资240亿英镑收购了安谋。这位资本家既不在董事会,也不插手具体业务。安谋渴望独立又有前景良好的设计,但就是没领导人。它总是先做事再去找领导,这看上去有点奇怪。书中当然也描述了不少安谋的高层和技术骨干,其中之一是第一任CEO Robin Saxby。他是技术背景,但在书中却数次被描写为“战略销售员”,为安谋立足知识产权的商业模式做出重大贡献。他颇具先见地认识到,“必须确立具有广泛吸引力的标准,而且能在不同行业不同地域找到用户”。安谋的成功战略几乎就是遵循这个思路。安谋的芯片架构广泛应用在物联网上,由于高性能又价廉,据说韩国渔民在养鱼场安装了安谋架构的芯片来监测水质和养分。另一个位则是Simon Segars,畅销二十几年的ARM7 TDMI架构就出自他之手。他在2013至2022担任安谋CEOwww.cechina.cn,也正是这段时间真正确立了芯片架构全球霸主地位。
相比而言,软银则高调得多。软银与安谋的故事在媒体上可以读到很多。孙正义曾称安谋是其业务“宇宙的中心”。在2017年报里他更是说“将来某日当我回顾自己作为企业家的一生所做过的收购和投资,我相信安谋是其中最重要的一例”。然而,软银对安谋的收购,却被演绎成一场过山车般的颠簸大戏。2016年收购,同时退市。计划2019年再上市,2020年初又改变主意。最后想转手英伟达(Nvidia),又受到反垄断法的阻拦。连美国芯片大鳄高通,也表示反对。目前盛传2023年秋季,安谋仍将上市。尽管剧情不断反转,但资本大鳄谋取巨额利润的雄心,客观上对技术发展也可能成为一种异乎寻常的动力。软银看准了物联网兴起的大潮,敏锐察觉安谋将在其中扮演的关键角色。软银收购安谋后,立即要求加大研发甚至将安谋利润率降低为零,用本书的话说是“甚至只求达到盈亏平衡点”。如果是上市公司,无疑将遭遇股价暴跌的严惩,而软银就敢将绝大部分利润用来招聘人才投入研发控制工程网版权所有,就是为了抢占技术高地。但是也不能说安谋就是资本的玩物,它更像软银手里一只烫手山芋,知道是好东西但不敢轻易去折腾。孙正义原有一个5年上市计划,但认识到安谋的业务周期长达10年,就选择放弃上市,找到一个同样目光远大吃心够重的收购者英伟达,安谋的某种特质起到了关键作用。
建立在精准定位上的宏图大志
安谋坚持立足设计前端,却也雄心勃勃。在英特尔垄断的PC市场情况下,ARM决心另辟蹊径,在嵌入设备中将其低功耗芯片架构树立为全世界的标准。“在英国太多同行企业都畏畏缩缩(preached modesty)情况下,安谋确立一个胆大包天的目标”。在这一已经细化的环节里,安谋会通过创建或控股一些子公司,分头应对精细化的下游用户。针对某种具体器件(如存储器),安谋会将一系列版权打成包(blocks)出售。这被称之为物化的知识产权(“physical” intellectual property)。这样做,不仅更好满足用户需求,而且一旦某项技术进步导致产品变化,生态系统也容易消化局部的损失。在制造技术日新月异的情况下,及时产生新构想和新工艺,非常重要。
安谋与台积电有某些相似之处,二者都把自己的角色定位在使能和伙伴。而起点,就是在IT大生态系统中,找准并牢固构筑自己的小生态.通过服务大生态做大做强,成为大生态系统中不可或缺的存在。某种程度上,阿斯麦尔也属于这类。当人们对互联网巨头如FAANG,(Facebook、Apple、Amazon、Netflix和Google)之类的传奇津津乐道的时候,安谋这种另类的科技巨头,其实也很值得关注。
小结:该读、难读
阅读原版书不容易,而这本读起来觉得更累,恐怕既有我的水平问题也有作者的写作问题。我感觉本书文字比较艰涩,全书谋篇布局似乎有点乱。迄今为止除了出版发行机构发的一些推销文字,重要媒体只有英国老家的《金融时报》发了书评CONTROL ENGINEERING China版权所有,还评它为2023年度技术类Best Summer Books。而美国纽时、华尔街日报等大媒体、甚至麦肯锡最近几十本夏季推荐图书,都没有提及该书。比较知名的评论者,好像只有《芯片战》作者米勒(应该是应出版社邀请)。
芯片热高潮已经好几年,当初有些急就,大作看来为时过早,而新出的《芯片战》和《万物蓝图》还是值得读一读。最后用两个词概括本书:该读、难读。