AI 手機與 PC，會讓 ARM 省電一哥再漲不停嗎？

2020 年 4 月 NVIDIA 剛花 69 億完成收購 Mellanox ，9 月又出價 400 億要買 ARM， 比 2016 年 SoftBank 243 億價格高出近倍，更是 2010 年 Apple 85 億喊價的五倍，大家都覺得買越多 ARM ，會省越多(電)嗎？

ARM 本身並不直接製造硬體，而是將處理器架構設計及軟體開發工具授權給其他公司，透過出售處理器架構設計圖的智慧財產權 IP（台灣稱為矽智財）來收取費用；花錢取得授權的廠商，可使用該核心設計，加上自己想要的功能，來製作出不同的處理器；這樣的商業模式，帶動全球智慧手機市場的蓬勃發展，可說 ARM 的處理器架構 IP 是智慧手機市場中最關鍵的角色！

【看圖說故事】簡單說，ARM 就像一個提供藍圖的公司，設計處理器架構的基礎，然後授權其他公司使用這些藍圖來製造自己的產品。

授權的模式，讓 ARM 不需要直接投資生產處理器，降低生產成本和市場風險，而且毛利率高達 97%；授權模式可讓更多公司快速採用其技術，因此也促進 ARM 架構的普及，也因為授權給許多公司可以擴大其營收規模，儘管研發費用很高 ( R&D 是主要影響營業利益率的主要費用)，但營運槓桿讓 ARM 可以放大獲利，也就是說，只要稍微減少一點必要支出，獲利就可以快速翻正爆衝，帶動股價表現；

【看圖說故事】而之所以 ARM 架構會受到市場歡迎，主要就是其省電、低成本的特性，因為 ARM 晶片可消耗相較於競爭對手更少的電力；

最重要的是，省電，過去是手機所需要的，現在及未來更是資料中心所急需的；

【看圖說故事】隨著對高效能運算的需求日益增長，2023 年 9 月 ARM 進行 IPO 時，吸引 Apple、NVIDIA 等冤家爭相插旗 (台積電、英特爾、三星都有參與認購)；

ARM 收入依賴於其授權夥伴的成功，因此授權夥伴的產品銷售不佳，其營收也會受到影響，也就是說，手機裝置的銷售成長若停滯，就會負面影響 ARM 本身的成長；

另外一個角度就是，ARM CPU 非常適用於行動通訊領域，在手機市場上多年來一直保持著超過 99% 的市佔率，繼續向上的成長空間也因此受限；

所幸憑藉著低成本、省電的特性，ARM 也進軍雲端運算、汽車、物聯網等領域；當然，除了在 AI 伺服器也搭上 NVIDIA GRACE CPU 的順風車外，市場也看好 ARM 將在資料中心市站上超越 x86 架構，因為 ARM 晶片可消耗更少的電力，而這正是資料中心當下所急需的；電力是資料中心的運營主要支出，因此擁有更高效的 CPU 可以讓它安裝更多 CPU，從而提高吞吐量並降低單位功耗。

The More You BUY, The More You SAVE !

AI 應用若順利再進入終端市場，可望再次帶一次換機潮，ARM 肯定又將是主要受惠者。

【Google Studio AI】ARM 的省電功效來自其精簡的指令集、管線化設計、低電壓運作、動態電壓和頻率調整以及針對行動設備優化的設計原則，這些設計特點讓 ARM 架構在電池供電設備中具有明顯的優勢：

1. 精簡指令集計算機 (RISC)

• 精簡指令集計算機 (RISC) 意即 ARM 使用的指令集相對精簡，每個指令都專注於執行單一操作；而非像 x86 這樣複雜的指令集，每個指令可能執行多種操作；

• 簡單的指令集可讓晶片更有效率地執行指令，減少不必要操作，從而降低功耗；

2. 管線化設計

• ARM 架構採用管線化設計，可讓 CPU 同時處理多個指令的不同階段；

• 此設計提高指令的執行效率，減少 CPU 處於空閒狀態的時間，從而降低功耗；

3. 低電壓運作

• ARM 的晶片設計專注於在較低的電壓下運作，這也降低功耗；

• 功耗與電壓的平方成正比，因此降低電壓可顯著降低功耗；

4. 動態電壓和頻率調整

• 採用動態電壓和頻率調整技術，根據工作負載的需求自動調整電壓和頻率；

• 這可確保晶片在需要時提供足夠的效能，但在不需要時降低功耗；

5. 針對行動設備優化

• ARM 架構專為行動設備設計，考慮到行動設備的電池壽命限制；

• 因此，ARM 在設計中重視低功耗，並通過各種技術優化功耗表現；

跟競爭對手相比：

• ARM 架構的功耗通常比 x86 架構低 30% 到 50%；

• ARM 架構的低功耗特性使其成為智慧型手機、平板電腦、穿戴式設備、IoT 設備等電池供電設備的理想選擇；

• 隨著資料中心不斷尋求降低能耗，ARM的節能特性也使其成為資料中心 CPU 的越來越受歡迎的選擇；

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【看圖說故事】科技公司使用 ARM 架構來設計其 CPU 等晶片；

設計完成後，客戶可以 1) 銷售自己的設備，例如 Apple 的 iPhone 或 Samsung Galaxy，或者 2) 將晶片銷售給其他設備製造商，例如 Qualcomm，Qualcomm 為智慧手機製造商提供 CPU；

除了授權費 (License)之外，ARM 還從出貨的晶片價值中獲得一定比例的版稅 (Royalty)。如果一部 1,000 美元的智慧型手機包含 50 美元的 ARM 內容，而 ARM 對該客戶收取 4% 的版稅率，那麼 ARM 將獲得 ARM 內容的 4.0%，也就是 2.00 美元；

長期而言，ARM 持續投入研發，以提供更好的晶片效能，就可以逐步提高版稅率；

FY24Q4

• EPS：0.36 美元，預期為 0.3 0 美元；

• 毛利率：97.2%；

• 營收：年增 47% 至 9.28 億美元，預期為 8.66 億；

  • Licensing Fee (一次性授權費)：年增 60%、季增 17% 至 4.14 億 ( FY24 年增 42.5% 至 14.3 億)；

    • 優於預期，是因與科技大廠簽署多項高價值的長期合約，各行各業紛紛選擇以 ARM 的高效能晶片在各種終端裝置上運行 AI；

    • 新合約的簽訂：主要反應在 ACV 和 RPO

      • 年度合約價值 (ACV)：為 11.82 億，連 5 季成長；

        • 主要是來自於數個高額、長期的 ARM Total Access (ATA) 合約，帶動 ACV 明顯成長；

        • 關鍵的營運指標，用來追蹤與客戶的現有授權承諾。由於客戶購買模式、訂閱續訂時間和合約期限的影響，新授權的訂單和確認的收入可能會在季度之間出現大幅波動，ACV 是對業務績效和長期趨勢的較佳理解方式；

      • 剩餘履約價值 (RPO)：為 24 .84 億，連 3 季成長；

        • 其中包含 80 萬來自特定客戶的不可取消、不可退還的承諾資金；

        • 預計在未來 12 個月內將約 28% 的剩餘履約義務認列為營收，在隨後的 13 至 24 個月期間認列約 14%，其餘部分則將在之後確認；

        • ARM 將潛在的未來版稅收入排除在 RPO的揭露之外，因版稅收入通常是在晶片生產並銷售後才收取，也就是說 RPO 主要反映授權費，而非版稅收入；

      

    • 四種授權方式：根據 F-1 的解釋 (美國公司上市發行書為 S-1 文件；非美公司上市發行時是提供 F-1 文件)，整理如下

      • 技術授權協議 (Technology Licensing Agreements, TLA) ：這是客戶獲取 ARM 產品的主要方式。根據所選產品 (如 ARM Cortex-A76 處理器核心)、設計使用期限及可以使用的晶片數量，客戶需每年支付固定授權費用，客戶可以將特定授權的 CPU 設計或技術設計整合至其產品中，但可能沒有權利使用 ARM 的其他技術；

      • ARM Total Access (ATA) ：適合需要長期使用 ARM 技術的客戶，客戶需要使用 ARM 的最新和最先進的技術，並開發高端、多樣化的產品，因此希望與 ARM 建立長期合作關係，以持續獲得 ARM 的技術支持。

        • 與多家領先的 CSPs 和晶片供應商合作；向客戶授權一系列 CPU 設計和相關技術，包括在授權期間推出的新產品；

        • 授權期間內，客戶需支付訂閱費(Subscription fee)，才能使用 ARM 的產品組合；

        • ARM 保留隨時新增或移除套裝中特定產品的權利，並可能限制使用套裝中產品的同時晶片設計數量；

        • 在客戶使用授權技術開發並生產晶片後，ARM 會根據客戶售出的晶片數量收取權利金 (Unit per Royalty)；

      

      • ARM Flexible Access (AFA) ：更靈活的授權方式，讓客戶可輕鬆嘗試和使用 其技術，降低嘗試風險，還可避開最新產品的高昂授權費用，並只需在生產製造時支付授權費；對其技術有興趣的客戶，可先試用，再決定是否採用 ARM Total Access；

        • 向客戶授權一系列 CPU 設計和相關技術，但不包括在授權期間推出的新產品；

        • 授權期間內，客戶需支付會員年費 (Membership fee)，才能使用 ARM 的產品組合；

        • ARM 保留隨時新增或移除套裝中特定產品的權利，並可能限制使用套裝中產品的同時晶片設計數量；

        • 如果客戶在最終晶片設計「送樣」時將 ARM 產品納入其中（將半導體晶片設計的最終結果送往製造），則必須支付單次使用授權費用 (Per Product License)；

        • 在客戶使用授權技術開發並生產晶片後，ARM 會根據客戶售出的晶片數量收取權利金 (Unit per Royalty)；

      • 架構授權協議 (Architecture Licenses Agreement, ALA)：針對少數希望自訂 ARM CPU 的企業客戶，客戶被允許使用 ARM ISA 去開發自己的高度客製化 CPU 設計；

        • 架構授權旨在為 Apple 、Qualcomm 或 NVIDIA 等大型客戶提供服務，這些客戶可以添加或刪除架構指令以根據其需求定制晶片；

        • 架構授權方通常支付的版稅率較低於其他授權方式，以彌補開發定制晶片的高研發支出；

        • 雖然客戶可以自行設計 CPU，但由於最佳化 CPU 的設計過程非常耗時且昂貴，客戶可能會同時取得 ARM 的 CPU 設計，以作為輔助處理器，與客戶自行設計的 CPU 協同工作，以提升效能；

【看圖說故事】ARM 已與多位合作夥伴共同設計多款處理器，除 NVIDIA 的 Grace Hopper Superchip 外 (Grace 有 72 顆 ARM Neoverse CPU cores )，AWS 和 Microsoft 也都使用 ARM 架構，證明 ARM 架構能夠滿足 AI 時代的處理器、加速器等應用需求；

用來取代 Intel 晶片的 Apple Silicon， 是 Apple 使用 ARM 架構所設計的單晶片系統 (SoC) 和封裝體系 (SiP) 處理器之總稱；2024 WWDC 推出的 Apple Intelligence，將在搭載 M1 及更高階晶片的 iPhone 15 Pro、iPhone 15 Pro Max 以及 iPad 和 Mac 上提供；

• 截至 FY24Q4，有 31 個客戶選擇 ARM Total Access，通常是 ARM 的長期合作夥伴，前 30 大客戶中有超過一半以上選用 ，客戶的主要目標市場包括具備 AI 功能的智慧手機、伺服器和嵌入式計算；

• 截至 FY24Q4，有 222 個客戶選擇 ARM Flexible Access，適合客戶進行試驗、開發小型專案或探索新技術，如 AI 加速器、汽車應用、消費性電子產品、機器人以及智慧感測器；

【看圖說故事】ARM 主要的授權模式是技術授權協議 (TLA) 和架構授權協議 (ALA)，分別於 2019 年和 2021 年再推出 ARM Flexible Access (AFA) 和 ARM Total Access (ATA)，因為 AFA 和 ATA 這兩種全新的授權模式，可以為客戶提供比 TLA 更強的靈活性，並且增加使用其 IP 的晶片設計數量；

AFA 和 ATA，同時貢獻授權收入和權利金，其重要性不言而喻；

• 儘管 AFA 和 ATA 是兩種全新的授權模式，但 ARM 將 AFA 和 ATA 統稱為「權利金主導的訂閱商業模式」(Royalty-led Subscription Business Model)，這兩者與傳統的授權模式不同，讓 ARM 不僅在初始授權階段就可以先獲得授權收入，還能在客戶產品銷售過程中持續獲得權利金收入，因此得以受惠於手機銷售的爆炸性成長；

選擇 TLA（技術授權協議）和 ALA（架構授權協議）的客戶，都需要支付授權金，但因為 TLA 和 ALA 授權的都是設計， 而非現成的晶片，因此客戶在生產晶片時不需要支付權利金給 ARM；

• 如果客戶只需要使用特定的 CPU 設計，且不需要 ARM 的其他技術， TLA（技術授權協議）可能是更合適的選擇，因為客戶不需要為所有授權的技術付費，因此不需要支付不必要的授權費用，TLA 成本通常比 ATA 費用更低；

• 如果客戶想要擁有高度客製化的 CPU 設計，例如針對特定應用進行優化，同時擁有強大的晶片設計團隊，並具備自行設計 CPU 的能力，對成本和開發時間沒有嚴格限制，就可以選擇 ALA（架構授權協議）；

• ALA（架構授權協議） 與其他三種授權協議最顯著的不同在於，ALA 允許客戶自行設計符合 ARM 指令集架構 (ISA) 的 CPU，而其他三種協議則提供現成的 ARM CPU 設計；

簡單來說，ALA 讓客戶得到的是「藍圖」 (ARM ISA 規範)，並根據這個規範自行設計 CPU；其他三種協議提供「成品」給客戶 (ARM 已設計好的 CPU 核心，如 V3 Neoverse CSS)，並直接使用這些核心進行產品開發 (V3 Neoverse CSS 利用 ARMv9 架構的優勢，提供更完整的解决方案，可以幫助客户更快速地建構高性能的系統)；

• Royalty（單位權利金 / 版權使用費 / 版稅）：年增 37%、季增 9% 至 5.14 億美元；

  • 優於預期，因手機銷售恢復成長與 ARMv9 的滲透率提升，加上汽車與超大型雲端客戶的市佔率增加；

  • ATA 和 AFA ，除了貢獻授權金外，主要還貢獻權利金；

【看圖說故事】基本上，ARM 的商業模式主要依賴於 License 和 Royalty 的收入。

廠商購買授權，支付一次性 Licensing Fee（授權費），再依自己需求設計不同功能的晶片，提供客戶充足的彈性；之後每售出一台採用 ARM 架構的設備，ARM 還能再獲得一筆 Royalty (權利金 / 版權使用費 / 版稅)；

授權收入可能會出現波動，由於 ATA 和 AFA 具有可續約的特性，隨著客戶從 TLA 轉換至 ATA 與 AFA，對未來授權收入的可見度將會提高；

Royalty 佔比較大，也具有更大的成長潛力；根據 F-1 文件，2022 年混合版稅率為 1.7% (Morningstar 預估 ARMv9 的版稅率在 4% 到 5% 之間，是 ARMv8 的兩倍 )；ARM 預估在未來幾年中，因高端智慧手機和資料中心的採用，ARMv9 的採用率將繼續提高；

• License 營收佔比較小，Royalty 營收占比較大。 這是因為 License 營收是一次性支付的，而 Royalty 營收會隨著授權夥伴的產品銷售而持續產生收入；

• Royalty 營收的成長潛力較大。 隨著 ARM 架構在各種裝置（例如物聯網、汽車、伺服器等）的應用越來越廣泛，Royalty 營收的收入也將隨著產品銷量的增長而大幅增加；

ARM 持續推動其授權模式的轉型，以更靈活地滿足客戶需求，並通過可續約的授權協議和持續的權利金收入，實現更穩定的成長；

另外，FY24Q4 出貨的 Chips 並沒有創新高，反而年減 8 億顆、季減 7 億顆，但 Royalty 營收是逆勢年增 37%、季增 9% 至 5.14 億，這是因 ARMv9 可在各種應用程式中提供更高的安全性和效能，讓 ARMv9 架構得以進一步提高每台裝置的版稅收入；

【看圖說故事】大量資料、先進軟體應用和 AI 的發展，需要更高的計算能力來處理更複雜的工作負載，解決方案之一，是提高 CPU 速度，以及增加每個晶片上的處理器核心數量，讓不同的核心 (Cores) 負責不同的任務。

因此，基於 ARM 架構的高端晶片中的核心數量 (Cores) 從 2016 年的 8 個，大幅增加到 2023 年的 192 個。

ARM 通過授權其架構獲得版稅收入(Royalty)，而每顆出貨的晶片都需要支付版稅，版稅收入來自於每一顆基於 ARM 架構的核心 (Cores) ，核心數量增加，意味著晶片中包含的 ARM 架構內容變多；

就算單價沒有增加，但數量增加了，因此 ARM 收取的版稅也隨之增加；

而就市場需求來看，高性能晶片通常應用於高端設備，例如智慧手機、平板、伺服器等，核心數量增加可能吸引更多公司採用 ARM 架構，進而擴大其市占，也讓越來越多的公司使用 ARM 架構設計晶片，讓其軟體和硬體生態系統會更完善，吸引更多開發者和客戶；

出貨量水漲船高，應用遍及各行各業，進一步推動 ARM 的業務發展；

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【看圖說故事】ARM 通常可以對包含其產品的晶片收取權利金，這為每次設計贏得創造循環收入的長期機會；

尤其是，隨著包含這些晶片的產品還在持續銷售，以及這些較舊的處理器被整合到新的晶片中，來自較舊晶片仍可持續創造現金流，從而產生累積效應，推動長期成長；

一旦企業客戶在特定架構中開發晶片，其晶片的下一代版本也極有可能在相同的架構中設計；因為更改 ISA 需要重新設計所有設計和軟體，或需耗時數年，導致轉換成本很高。若在同一架構中進行小的、演化式的改進要容易得多。

舉例來說，歷經多年、數十億美元的研發費用後，Apple 終在 2020 年 11 月成功地將其 Mac CPU 從 Intel x86 轉換為 ARM；即使在轉換之後，Apple 還須推出 Rosetta 2 模擬器（將 x86 指令轉換為 Arm 指令）來為基於 Intel 的舊 Mac 提供技術支援；若連 Apple 都需萬分努力才能轉換架構，對多數企業來說這幾乎是不可能的任務。

這也讓 ARM 與其前 10 大客戶的合作關係平均可以高達 20 年，ARM不斷與客戶保持聯繫，了解其產品路線圖，這同時也讓 ARM 能夠洞悉未來的設計並在決定創新方向時佔據優勢。

什麼是 ARM 架構

ARM 的目標是提供一個穩定的平台，讓開發人員和廠商能夠長期使用其架構，並享受新技術帶來的優勢，ARM 本身也需要不斷更新其架構，才能保持競爭優勢；

ARM 推出新架構的週期通常為 3-5 年；但 ARMv8 推出後的 10 年，ARMv9 才於 2021 年推出，讓升級時間延長至 7 年，ARMv9 架構加大研發支出後才能提升運算、耗能和安全等功能，若要繼續推出架構改進並提高版稅率，或不得不將其營收的 30%-40% 繼續投資於研發；

ARM 在推出新架構時，也會推出相應的子架構，例如 ARMv5TE 和 ARMv8-A、ARMv8-R，這些子架構通常是對主架構的改進，添加一些新的功能或特性；

【看圖說故事】一個架構所創造的收入也不會在新架構推出後就消失，仍會持續為 ARM 帶來收入，因為每種晶片都可能銷售多年，可以在新應用出現時重複使用，因此帶來持續不段的版權收入；

1990 - 2008 年所推出的架構，直到 2023 年都還在創造營收，約 46% 的權利金收入來自 1990 年至 2012 年期間發布的產品；

而且，ARM 積極推動客戶加入ARM Total Access 和 ARM Flexible Acces 等計畫 ，預期將有更多產品被納入更多客戶的晶片設計中，權利金收入也將隨著時間推移也會因此而增加；

目前最新的 ARM 架構為 ARMv9 架構；

ARMv9 架構：即 ARM ISA 的第九版 ( ISA 是 指令集架構 Instruction Set Architecture 的縮寫；在晶片中， ISA 充當硬體和軟體之間的橋樑，是一組指令，指示硬體在接收到軟體指令時如何運作)，ARMv9 是 2022 年推出的最新一代處理器架構，ARMv9 基於 ARMv8 架構，並添加新的功能和特性，以滿足高性能運算、AI、物聯網和 5G 通訊等發展需求；

【看圖說故事】要設計好 一顆 SoC 或 CPU，系統 IP 也很重要；

因此 ARM 除了完整的 CPU 與 GPU 的 IP 外，也擁有系統 IP，對於晶片設計來說，除要考量 CPU 核心的多寡外，也必須納入系統 IP 與其他運算架構，好在功耗、性能和面積之間達到平衡， ARM 才會推出的運算子系統產品 - Neoverse CSS；

Compute SubSystem，運算子系統，基本上就是利用 CPU IP + 系統 IP 打造出一個最佳的組合，讓客戶直接使用，大幅縮短中間的開發時程；對客戶越方便，客戶的滿意度越高，就會買越多；

舉例來說，Neoverse CSS V3 是專為 HPC & AI 設計，而 N3 則是為了雲端運算所設計；

Neoverse CSS (Compute SubSystem，運算子系統)：是 ARM 推出的運算子系統產品，共分為 V 、 N 與 E 等三個系列；由 ARM 負責配置、最佳化並驗證完整的運算子系統，讓合作夥伴能專注於系統層級和特定工作負載的差異化，提供加快產品上市時程、降低工程成本、使用尖端處理器技術等額外效益，使設計小晶片(Chiplet)更簡單；

• Neoverse CSS V1： 2019 年發布，是基於 ARMv8 架構所設計；

• Neoverse CSS V2： 2021 年發布，是基於 ARMv8 架構所設計；

• Neoverse CSS V3： 2024 年發布， 是基於 ARMv9 架構所設計的運算子系統，將 ARM 的 CPU 核心、記憶體控制器、網路接口和其他關鍵組件整合在一起，形成一個完整的系統解決方案，可以幫助客戶更快速地建購高性能的系统；利用 ARMv9 架構的優勢，提供更完整的解决方案，可以幫助客户更快速地建構高性能的系統；

【看圖說故事】ARMv9 可在各種應用程式中提供更高的安全性和效能，因此ARMv9 架構可以進一步提高每台裝置的版稅收入；

自推出以來，ARMv9 帶來的營收逐季增加，預計將逐漸加速取代 ARMv8 ，為 ARM 帶來更高的權利金；ARMv7 以前的版本所貢獻的授權金佔比也會越來越低；

Morningstar 預估 ARMv9 的版稅率在 4% 到 5% 之間，是 ARMv8 的兩倍 ；

若再搭配新推出的運算子系統(CSS) 一起賣，不管是 Neoverse V2 、Neoverse CSS V3 或CSS for Client，都有機會再推升整體表現一把；

• NVIDIA Grace-Hopper Superchip 是基於 ARMv8 架構所設計的 Neoverse V2 平台上，採用處理器搭配加速器的配置，以及可以共享的記憶體，對於大型參數的 LLM 和 RAG 等應用都很有幫助；

• 而基於 ARMv9 架構所設計的運算子系統 - Neoverse CSS V3 則是 ARM 於 2024 年推出的運算子系統產品，最高可達 128 核心配置，並支援最新的高速記憶體與I/O標準，能夠滿足更高效能需求，與 Neoverse CSS N2 相比，每插槽的效能提升超過 50%，適合雲端、HPC、AI 與 ML 等應用；

• 不管是 V3 還是 N3，與前代 V2 / N2 比較，在各項效能表現都有顯著提升，尤其是 AI 資料分析項目更暴衝至 84%、196%，也將獲得更多客戶的採用；

不僅推出 Neoverse CSS V3 等運算子系統， 為了讓行動裝置能夠擁有更強大的 AI 運算能力，ARM 在今年的 COMPUTEX 也推出為了優化 AI 表現而打造的 KleidiAI，以及新的終端產品運算子系統（CSS for Client）運算平台；

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ARM 與 AI at Computex 2024

為了優化 AI 表現而打造的 KleidiAI

• CSS 結合 Kleidi 軟體，將成為推動 AI 未來發展的運算平台，KleidiAI 將提供 1800 萬軟體開發人員 (NVIDIA 約 400 萬開發者) 無縫存取 ARM CPU 上的最佳效能，開發人員需要能夠將他們在 AI 上的創新應用於硬體，並在效能優化、功耗最佳化、高度可執行和可預測的狀態下運行。

• ARM 透過提供地球上最完整的運算平台 ( CSS + KleidiAI ) ，2025 年底將有超過 1000 億台 ARM 裝置可以運行AI，這不僅將重塑產業，也將重塑整個地球。

CSS for Client 是為 AI (手機與 PC)與資安而設計的平台，採用最新的 Armv9.2 架構版本，並有最新的 CPU (Cortex-X925 CPU、Cortex-A725 CPU 與 Cortex-A520 CPU) 與 GPU (Immortalis-G925 GPU) 組合，是目前最快速的 Arm 運算平台，提升 30% 以上的運算及繪圖效能，以因應實際應用時複雜的 Android 工作負載，並以加快 59% 速度的 AI 推論，處理更廣大的 AI 機器學習和電腦視覺工作負載；

• CSS for Client 提供功能多樣的 CPU 叢集；ARM Cortex-X925 CPU、Cortex-A725 CPU 與 Cortex-A520 CPU (ARMv9.2) 是 Cortex-X 系列最新且性能最高的產品；

• CSS for Client 提供ARM 目前效能及效率最高的 GPU - Immortalis-G925 GPU： 是可應用於旗艦級智慧手機市場； Mali-G725 和 Mali-G625 GPU 則鎖定更廣大的消費性市場，涵蓋高階行動手持裝置、智慧型手錶及 XR 穿戴式裝置；

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ARM 簡介

ARM 是一家英國的科技公司，被日本公司收購，以 ADR 的方式在美國上市，估計全球約有 70% 人口在使用基於 ARM 的產品，自成立以來，累計超過 2,500 億顆晶片；

ARM CEO-Rene Haas

• 1984 年，獲得電機工程學士學位；

• 曾在 Texas Instruments、Xerox 和 NEC 擔任工程師，後來搬到矽谷從事半導體行業的銷售工作；

• 1999 -2004 領導 Tensilica 銷售部門， 2004 - 2006 年擔任 Scintera Networks 銷售和行銷副總裁；

• 2006 - 2013 在 NVIDAI 工作，並升任其運算產品事業的副總裁兼總經理；

• 2013 年加入 ARM， 2017 年升為 IP 產品事業部的總裁；

• 2022 年 2 月，Haas 接任 CEO ；

價值主張：創造更先進和優化的 CPU 產品，為客戶提供更多價值，為其設備提供更多功能和更高性能，同時使用更少的功耗和更低的成本；

• ARM 的低功耗、高性能和可擴展性使其成為各種設備的理想選擇，也為創新和發展提供了強大的推動力，影響科技產業的發展；

• 由於其低功耗和高效率特性，ARM 推動了行動裝置革命，非常適合物聯網裝置也提供比傳統 x86 架構更高的能效，並在雲端運算和 AI 等領域發揮重要作用；

商業模式：節能 CPU 架構、開放生態系統和靈活的商業模式，讓任何公司都能夠以更低的成本和更快的速度開發自己的處理器，促進現代運算技術的發展；

• 任何公司都能使用 ARM 獨特的組合：包括節能的 CPU 智慧財產權、相關技術和無與倫比的科技合作夥伴生態系統，以經濟效益的方式打造晶片；

• 每一款 CPU 產品都能授權給多家公司：從而實現規模經濟，讓每家授權方僅需支付開發成本的一小部分，同時最大限度地降低他們的風險和上市時間；

• CPU 設計複雜性呈指數級成長：過去十年裡，沒有任何公司能夠從頭開始成功設計現代 CPU；

• 與領先企業重要合作關係：包括 AWS、 Alphabet、 AMD、Intel 、MediaTek、NVIDIA 、Qualcomm 、Samsung 和 汽車供應商、物聯網新創等，同時亦提升 ARM 本身抵禦單一產業面臨衰退的風險；

• 基於 ARM 的晶片擁有一個熟悉如何對 CPU 進行程式設計的全球軟體開發人員社群。利用 Arm CPU 的晶片設計人員可以添加所需的功能（Wi-Fi連接、影像處理、視訊處理等）來創建 SoC，以滿足任何終端市場的需求。ARM 開發工具和強大的軟體生態系統進一步鞏固其作為全球採用最廣泛的處理器架構的地位，並創造了採用的良性循環，即軟體開發人員為基於ARM的設備編寫軟體，因 ARM 為他們的產品提供了最大的市場，而晶片設計者選擇 ARM 處理器是因 ARM 擁有最廣泛的軟體應用支援；

• 授權組合，而非單一產品或其他設計：使客戶能更輕鬆地使用更多 ARM 產品，從而擴大潛在客戶群和終端市場滲透率，並為客戶提供更大的靈活性，並最大限度地增加產品贏得更多設計的機會，以提升經常性特許權使用費收入；

ARM 的收入來源：

• 授權金與權利金： ARM 不直接銷售CPU，而是將其處理器架構授權給其他公司，這些公司使用 ARM 架構設計和生產自己的處理器，ARM將收取授權金與權利金；

• 軟體和技術支援： 提供軟體和技術支援，幫助其授權夥伴設計和開發基於 ARM 架構的產品；

ARM 的風險與競爭：

• ARM Technology (China) Co. Ltd：是唯一被允許在中國銷售 ARM智慧財產權的實體，但它不受 ARM 的控制，且對 ARM 的營收占比約在 20% 左右，為 ARM 最大的單一客戶；鑑於中美之間的政治緊張局勢，或存在竊取 ARM China 智慧財產權的風險

  • 根據 F-1 ，ARM 持有約 4.8% 的 ARM China 股權；軟銀持有約 48%；HOPU Investment 間接持有 35%

  • ARM 向 ARM China 授權智慧財產權，ARM China 再將其再授權給中國客戶，例如小米或華為。

  • ARM China 財務報告控制措施歷來薄弱。

  • 2022 年，ARM China 的前 CEO - Allen Wu 被指控行為不道德後被免職，但仍持有 ARM China 的股份，亦有些仍在進行中的訴訟；

• Intel： x86 架構處理器的主要供應商，與 ARM 在伺服器市場競爭 (Intel 放棄手機市場)；

• AMD：另一個 x86 架構處理器供應商；

• RISC-V 架構：自成立 10 年以來，據估計 RISC-V 已出貨超過 100 億片晶片；

  • RISC-V 是一個非常簡單的開源架構，開發人員可在不支付架構授權費的情況下修改架構，讓初創公司可以節省成本，並且有更大的自由度；

  • 但選擇 RISC-V 的代價是增加工程複雜性，而且上市時間比 ARM 直接授權更長，ARM 還提供集中式的客戶支援和網路安全，RISC-V的客戶需自己尋找解決方案，因支援分散在整個生態系統中，

  • ARM 提供更快的上市時間（因為它銷售現成藍圖）和更好的客戶支援；ARM 架構在未來 10 年內不會受到 RISC-V 的挑戰，但之後 RISC-V 可能會獲得市場份額，將取決於客戶的轉換意願以及 ARM 在定價方面的積極程度；

  • 授權費：僅佔晶片設計成本的 15%；對科技巨頭來說，為避免授權費用而選用其他架構的誘因不夠大；

  • RISC-V 將在價格更低、不太關鍵的應用中保持競爭優勢，因為它是一個年輕的生態系統，仍然需要在技術和經濟上發展，即使 RISC-V 最終能夠顛覆 ARM，這個過程也可能需要很長時間；

ARM 的未來：在被軟銀收購之前，ARM 已獲利多年，但軟銀加大對研發的投資， 2016 - 2023 年 ARM 將營收的 40% 投入研發，降低了獲利能力，但這多年投資卻讓 ARM 可從智慧手機擴展到資料中心和汽車應用。因此，ARM 得以將其潛在市場涵蓋所有可能包含處理器的晶片，例如智慧手機、PC、數位電視、伺服器、汽車和網路設備中的主要控制晶片 (排除不太可能包含處理器晶片的記憶體晶片和類比晶片)，其潛在市場規模 (TAM) 估約為 2025 億，2025 年將達 2466 億，CAGR 估約 6.8% ；

• 行動處理器市場：保持非常高的市佔率；然來自RISC-V 的競爭，或令其市占自 99% 降至 2030 年的 95%；IDC 預估 Gen AI 智慧手機的出貨量將在 2024 年達 1.7 億支 ( 佔智慧手機總出貨量約15%)，對 ARM CPU的晶片核心數、效能需求可望持

  續成長，另外還有來自 AI PC 的需求；

• 雲端市場：ARM 有機會繼續從 x86 架構中奪取資料中心市占；隨雲端運算出現規模擴展的需求，資料中心架構正演變成容器化服務，意即其工作負載將被分隔成不同的單元、任務被分隔成更小的部分。容器化的趨勢有利於基於 ARM 的 CPU，因 ARM 在容器化環境中具有足夠的計算效能，同時比 x86 晶片消耗的能量更少；擁有更高效的 CPU 將可讓它安裝更多 CPU，從而提高吞吐量並降低單位功耗。 AWS 已開發並部署其 Graviton 系列資料中心 CPU (基於 ARM 架構)；

• 汽車市場：向 EV 的轉型需要更節能的晶片；導入車用領域後，需求將大幅度的提升，因車廠為讓自家車用平台有最好的用戶體驗，需打造自有硬體解決方案，ARM 為目前車用最通用的指令架構，可望成為車用 ASIC 受惠的廠商，有機會被大舉應用於處理 AI 加速的自動駕駛、先進駕駛輔助系統等。

• 感測器和物聯網市場： RISC-V 或帶來更大的壓力；

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ARM 的估值

【看圖說故事】v9 滲透率為成長重點，雲端巨頭自研需求持續增加，將有助於 ARM 搶伺服器 CPU 市場，甚至還有來自 AI 手機與 PC 的機會；

ARM CEO 在 COMUPUTEX 上宣示，在 2025 年年底前，全球將有超過 1000 億部以 ARM 架構為基礎的設備可以執行 AI 功能!

ARM 晶片在 AI 領域也繼續取得成長，因為 ARM 晶片與資料中心中的 GPU 一起使用，未來兩年甚至可以讓智慧手機中啟用設備級 AI 功能，讓其股價驚人上漲，市值來到 1800 億美元，本益比超過 600 倍，就算是以未來 12 月的 EPS 估計，也超過 80倍 !

第一個利空來自於他的在外流通股數很少，僅約 9% 的流通股在市場上進行交易，因為剩下的都在軟銀手上，閉鎖期在 2024 年 3 月 14 日 結束，也就是說軟銀可以開始交易其自有股票，但是市場恐懼的賣壓卻(還)沒有出現，反而是市場認為 FY25 展望不夠積極而引發連續的大跌；

• FY1Q25 營收展望：區間中值為 9 億；預期為 8.7 億；

• FY1Q25 調整後稀釋後 EPS ： 為 $0.34 ；預期為 $0.31；

• FY25 全年營收展望： 為 39.5 億，預期為 40 億；

• FY25 全年 EPS 展望：為 $1.55 ；

不過，AI 狂熱又把股價救了起來，但老話一句，漲多就是最大的利空；

【看圖說故事】美銀看好 Edge AI 是新興市場，將目標價自 $150 上調至 $180

因更多客戶選用高效能處理器，ARM 市佔將成長，超越英特爾/AMD 的 x86；

• CY25 的 PE 為自 79 倍上調為 95 倍，同業約1 9 倍 - 134 倍

• PEG 為 2.43 倍，維持在 2 - 3 倍的 PEG 框架內；

主要趨勢：智慧手機和 PC 的 AI 採用率

• Edge AI 確保更低的延遲、個性化、隱私，降低 AI 推理成本和能源需求；

• 估智慧手機和 PC 的 AI 採用率將在未來 5 年從 5% 增至 50%；

• 全球 70 億支手機的 AI 功能採用率將低於 5%；

  • Apple Intelligence AI 功能僅可在其 iPhone 15 Pro 型號(部署基數的約 5-6%)上使用，這些型號採用配有 35 TOPS的 A17 Pro 神經引擎；

  • 主要 AI 手機 CPU 供應商；

    1. QCOM ：推出基於 $ARM 的 Snapdragon 8 Gen 3 行動平台，能夠在設備上支持高達 100 億參數的 GenAI 模型，包括專用的 AI 引擎(如 Hexagon DSP)，可快速、節能地處理 AI 任務；

    2. 聯發科：基於 $ARM 的 NPU AI 處理單元專為 AI 任務而設計，適用於邊緣設備（智慧手機、平板電腦、智慧電視等）；

    3. AAPL： 2010 年開始生產基於 $ARM 的 A 系列 SoC，2023 年推出 iPhone 15 Pro 和 15 Pro Max 搭載 A17 Pro 晶片；

• AI PC 於 2024/2005/2006 估達 800 萬/ 2500 萬/ 7600 萬，2028 年達 1.55 億台；

  • MSFT 將 AI PC 定義為 40 TOPS；

  • 40 TOPS+：QCOM Snapdragon X Elite、INTC Lunar Lake 和 AMD Strix Point ，透過添加 NPU 去加速執行 AI App；

  • NPU 的 TOPS 定義當今 AI PC 的 CPU 效能；AAPL M4 或有 38 TOPS ( INT8 )，是 M2 的兩倍，A11 的 60 倍；

  • NVDA：45 TOPS 僅可執行非常基本的 AI 任務，其他任務需專用 GPU；超過 1 億台 RTX GPU(100-1300+ TOPS)可處理任何 AI 任務(但需 2-5 倍的功耗）；

  • AI PC 占 PC 出貨量的比重將隨時間而增加， 2024 年約 3% (800萬)，2028 年約 51%(1.55 億台)，2030 年達 75% (2.11億)；

  • 2020-2024 多數出貨都將搭載低於 40 TOPS 的 CPU(含 AAPL M1-M4)；2025 年後多將超過 40 TOPS；

  • $999+ 的 PC 將推動 AI 的初始採用：

    • $999+ PC(佔比 30%，約 8,000 萬台)： 2024 年Windows 高端 PC 開始採用 AI CPU；2025 年底滲透率將達約 50%； 2030 年底幾乎完全滲透；

    • $999- PC(佔比 70%，約 1.9 億台)：預估 2024 年僅有 9% 開始採用 AI。 2025 年或增至 27%；本世紀末達 65%；

      

ARM 將受益於兩大關鍵驅動因素：

• +99% 的手機 AP 都基於 ARM ISA，多使用其授權的 AI 功能；

  • v9 轉型現在進行式；

    • 已在手機和資料中心、雲端、通訊、汽車等市場推廣；

    • FY24Q3 v9 版稅收入佔比約 22%；

    • AI 是推動轉換的催化劑，v9 的混合平均版稅率翻倍至約 5.0%，若完全轉換至 v9，將令版稅收入翻倍；

    • 未來 2-3 年，採用率將以每季度 500 個基點的速度成長，到 2026 年第四季將達 60-70% ；

  • v9 非執行 Edge AI 必要條件，但效能將提高其採用率；

    • QCOM Snapdragon X Elite PC CPU 具 45 TOPS NPU，能執行 AI，但僅為 v8；

    • v9 有助提升 AI 的整體效能和能效，SME 和 SVE2 可加速矩陣與向量運算， 在更低的功耗下加速 AI；

    • v9 啟用增強安全功能，對設備推理很重要，其新 X 級 CPU 核心讓手機實現 PC 級別的效能；

  • AAPL 是仍使用 v8 的主要客戶，Apple Intelligence 將是改用 v9 的關鍵驅動力：2024 年將推出的 M4 將基於 v9，並用於 iPad 和未來的 Mac；iPhone 16 Pro 系列 的 A18 Pro 也預計將採用 v9；

  • 運算子系統 (CSS) 將使版稅率翻倍至約 10%；

    • 預先完成軟體驗證、整合、驗證等工作，為客戶節省時間和資源；

    • 額外的 IP 對希望追趕領先供應商的 AP 供應商來說特別有價值，如聯發科從高通手中奪取市占；

  

  

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ARM 的歷史

【看圖說故事】歷史故事

1983 年：推出被稱為 Acorn RISC Machine 的新設計，簡稱 ARM；由 Apple 與 Acorn Computers 一起研發的新式處理器，目標是比當時的 6502 處理器更強大、更省電；

1985 年：推出基於 ARM 架構的第一台 PC - Acorn Archimedes；由 Acorn Computers、Apple Computer 和 VLSI Technology 成立的合資企業，專注於授權 ARM 架構給其他公司，ARM 架構開始被廣泛應用於各種消費性電子產品；

2000 年代：ARM 架構成為智慧手機的標準處理器架構，為智慧手機的快速發展奠定基礎；也開始應用於伺服器市場，提供更低的功耗和更高的性能；

2010 年：Apple 有意以 85 億美元收購 ARM，但遭拒絕。ARM 架構繼續擴展到各種領域，包括物聯網、雲端運算和 AI ，並成為全球最大的處理器架構授權公司；

2016 年：軟銀以 243 億美元成功收購 ARM；

2020 年：NVIDIA 宣布要以 400 億美元收購 ARM，最終決定放棄收購案，但仍支付軟銀 12.5 億美元的分手費；

• 隨 NVIDIA股價上漲，收購價在 2021 年 11 月曾高達 800 億；

• NVIDIA 希望借助 ARM 在晶片 IP 領域的技術，使快速成長中的資料中心業務能夠更上一層樓，美國、英國、歐盟、中國等政府均擔憂 NVIDIA 將限制 ARM 的技術授權，打壓競爭對手，將對產業競爭、甚至國安造成威脅，遲遲不願放行；

  • 英國將 ARM 視為關乎國安的重要資產，恐造成嚴重的競爭問題；

  • Qualcomm、Microsoft、Google 等巨頭都公開反對該收購案；

2023 年 9 月，ARM 進行 IPO 時，吸引 Apple、NVIDIA 等冤家爭相插旗，台積電、英特爾、三星都有參與認購；軟銀僅釋出約 10% 的股份，目前仍掌握約 90% 的股權；