ARM:你可能沒聽說過這家公司,但它的產品卻深刻改變你的生活
ARM:你可能沒聽說過這家公司,但它的產品卻深刻改變你的生活

在眾多晶片處理器廠商中,你知道台積電是台灣的廠商,三星是韓國廠商,高通是美國的廠商,這些我們可能都耳熟能詳,不過如果問你ARM?你可能會猶豫一下。

事實上,非科技業或是技術玩家,可能多少聽過ARM這間公司,但對於他們的產品以及做了些什麼事情,卻可能不是很理解。在這裡我們就來好好瞭解一下,ARM這間公司的歷史以及貢獻。

在劍橋郊外一個毫不起眼的商業園區中,座落著幾棟隨意排列的辦公大樓,那裡就是英國最成功的科技公司 ARM 的所在地。你可能從未聽過它的名字,但是 ARM 的產品卻是在 iPhone 和幾乎所有智慧手機的核心位置。

它的產品觸及科技產業的幾乎每一個角落,從運動追蹤器到伺服器農場。它的利潤率被分析家形容為「不可能達到」的(指好的方面),而且它在幫助劍橋證明「矽沼」(Silicon Fen)的名號上做了非常大的貢獻。所以,在這麼低調的情況下,這家公司是怎麼做到如此成功的?而且,更重要的是,ARM 究竟是幹什麼的?

微電腦業務時代 要解釋上面這些問題,最容易的方法就是從頭說起,追溯到那個智慧手機都還沒有被想像出的年代。

圖說明
圖說:Acorn Computers為 ARM 的前身。照片來自Cmglee分享於 Wikipedia, CC by 3.0。

和 ARM 不同,當時 Acorn Computers 是一個家喻戶曉的名字。這家在 1978 年創始於劍橋的公司,是抓住當時那股微型電腦熱潮的小型創業公司之一。它的第一款產品 Acorn System 1 在當時是相當優秀的。這款產品主要是針對大學市場,售價 80 磅,只配備了一個小的 LED 顯示幕、一個按鍵和盒式磁帶介面。你可以說,在那個年代,台灣有宏碁的「小教授」,在英國就是Acorn System 1。


圖說:到了 80 年代中葉,大多數的英國學校至少配有一款 Acorn 的 BBC Micro。

在 Acorn System 1 後,它陸續生產了 System 2,3 和 4,還有消費者導向的 Acorn Atom。但是公司的真正突破是在 1981 年。當時 BBC 準備在全英播放一部以提高電腦普及水準為目標的電視劇,並且選中了 Acorn 來生產一款配套的電腦。

Acron 提供了「Proton 電腦」,最終這款電腦就被改名為 BBC Micro,並在當年十二月上市。到了 1984 年,大約 80% 的英國學校都配有這款電腦,而且購機費的一半是由政府資助的。在當時,Acorn 看起來會是未來資訊時代的一個大玩家。

於是這家公司開始著手為未來打下地基。因為當時圖形化使用者介面初露端倪,所以它知道必須去好好提升硬體的速度。但是鑒於 Acron 的公司規模——只有 400 多名員工——很難從零開始設計一款晶片。不過,從其他公司購買晶片也是不可行的,因為那些處理器不夠快。

根據 Acorn 當時的設計經理 Stephen Furber 所說,解決方法「像是晴天霹靂一般」出現了。Acorn 的共同創辦人 Hermann Hauser 往他的桌子上丟下了一大堆文件。Furber 和他的共同設計師 Sophie Wilson 從加州大學柏克萊分校找到了一個關於新型處理器的研究:簡化指令集,從而達到一種更流暢和高效的設計。這種設計的處理器被稱為「精簡指令集計算」,或者是 Risc。

柏克萊 Risc 設計僅由兩個人完成,分別是 David Patterson 和 Carlo Sequin。這兩位學者依然在柏克萊工作,在 2015 年 2 月,為了紀念他們對電腦歷史所做的貢獻,電氣與電子工程師學會在柏克萊大學揭幕了一塊紀念牌匾。

Patterson 和 Sequin 的發明對 Acron 的研究員來說相當重要。就像 Furboer 後來所寫的:「這是一款由幾個畢業不足一年的本科生設計的處理器,但是卻能夠媲美那些領先的商業產品。它天生就簡單,所以不會有複雜的指令集去干擾中斷延遲。」

「而且它還支持命令列參數。這指明了未來的發展方向。儘管技術上的優點和學術界的支援也並不能確保商業上的成功。」 這種晶片驅動的電腦被稱作 Acorn Risc Machine(Acorn 的精簡指令集電腦)——或縮寫為 ARM。

圖說明

圖說:用於BBC Micro的晶片。照片來自: Flibble 分享於 Wikipedia, CC by 3.0。

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圖說:用於松下多媒體播放機的晶片。照片來自 Yaca2671分享於 Wikipedia, CC by 3.0。

 

Risc-y 業務 在很長的一段時間裡,Furber 對其商業成功的擔心似乎得到了證實。Risc 晶片支撐著 Acorn 的生意,而且帶來了最重要的的事件:在 1990 年和蘋果電腦合作,為 Newton 掌上型電腦設計新的處理器。Acorn 和蘋果一起創辦了一家新的公司來負責設計,而這家公司就是 ARM。

這個縮寫的意思被精明地修改了,代表著 Advanced Risc Machine (最先進的 Risc 電腦)。

對於 Newton 來說,Risc 的設計是完美的。精簡的指令集允許小功率處理,這對於生產一台提前 20 年出現的智慧手機是非常重要的。但是特別的結構傷害了 Acorn 本身,這讓它不得不遠離 PC 市場。

「Wintel」(微軟的 Window 作業系統+英特爾的處理器)慢慢成為主流,而且你是不能在一台裝有 ARM 晶片的電腦上運行 Windows 的。Acorn 的規模不足以鼓勵其它開發者,會願意專門為這個平臺上搞開發應用。因此,ARM在技術上的大幅超前並沒有轉化成令人滿意的結果。


圖說:Craig Barrett,90 年代末英特爾公司的 CEO 和主席。

由此,Acorn 和 ARM 的命運開始變得不同。在接下來的 10 年裡,Acorn 做了非常多的嘗試。它製造了一款意圖替代報紙的觸控螢幕裝置;與蘋果合作,向英國學校提供電腦;還設計了一個機上盒一樣的「精簡型用戶端」——只有與後端的伺服器配合才能工作。

但是,到了 1998 年,Acorn幾乎每年損失 1000 萬英鎊,最終,主營業務也無法拯救自身:1999 年,在Acorn 公司名稱變為 Element 14 之後,它被一家私募股權公司全資收購。同年,它的全部收入來自於其在 ARM 保留下來的 24% 股份。

而在同一時期,ARM 卻變得越來越強,儘管它已經淡出了公眾視線。公司在設計低功耗處理器方面的特長使其能夠充分利用行動革命帶來的商業機會。首先,是與現在所說的「功能」手機合作,然後是後來的智慧手機。

2007 年,它與蘋果重新確立合作關係。第一代 iPhone 使用了三星製造、ARM 設計的晶片,而接下來的每一款 iPhone 同樣如此。在晶片設計上,蘋果往哪個方向引導,整個行業就往那個方向跟隨,就如其它方面一樣:因此,如今幾乎市場上的每款智慧手機都使用 ARM 晶片。

 

隱藏的業務 Acorn 曾在 Wintel 霸權面前跌倒,如今,情況翻轉了 。Windows 和英特爾試圖把技術核心轉移到滿足手機的低能耗需求上,而這正是 ARM 的地盤。

2007 年,英特爾停止了公司奔騰生產線的擴張——它耗能大,而且帶來的是不斷下滑的利潤率——轉向了自己的酷睿晶片。酷睿是一種低能耗的晶片,可用於筆記型電腦上。不過之後英特爾花了整整一年的時間來組建 Atom 移動處理器生產線。

ARM 很清楚自己的技術優勢,而且盡力向所有人展示這個事實。公司的策略行銷主管 Laurence Bryant 說,

「如果你觀察 ARM 的歷史,就會發現,它專注於低功耗和行動性。那是我們的傳統和 DNA。」

「我們增強了晶片的計算能力,提升了與之相關的用戶體驗,同時,我們也沒有犧牲低能耗帶來的好處。低能耗能夠帶來更小和更輕的電池,讓你節省了用於溫度管理的空間並且摒棄了風扇。我相信,我們在這一方面會繼續保持成功。」

不過,公司將其成功歸結於其它地方。它強調了自己與製造商的合作關係,而不是把注意力僅僅集中在晶片的技術優勢上。公司的品牌行銷主管 Ed Gemmell 認為,公司的競爭優勢有兩個:低能耗的計算過程以及圍繞其晶片的生態系統。但是,這兩個優勢都取決於更高層次的做事方法:「我們不會告訴合作商,你們應該去做什麼東西。」

Gemmell 說:「我們提供了最好的行動處理器和處理單元。如何把這些東西組合起來取決於合作商自己。我們希望有一個廣泛而且存在差異化的合作商基礎。我的意思是, 其它公司不會這樣做。」

「在 PC 上,英特爾很大程度地控制著創新方向。他們留給 PC 製造商的空間很小,這些公司只要把晶片放到卡槽就好了。這不是一個健康的環境,創新的步伐會緩慢下來。」

ARM 不直接設計晶片,而是後退一步:它只做高度專業化的工作,那就是繪製中央處理器,然後將這些設計交給第三方廠商。許多公司會採用本來的設計,做些小修小補,製造出所謂的「系統晶片」,但是其它一些公司,像是蘋果,會支付更多錢,以獲得修改初始設計的權力。


圖說:ARM 驅動著大型科技公司的伺服器,比如 Paypal。

這種合作方式帶來的優點讓 ARM 變得獨特。ARM 是大型競爭者敢於託付商業秘密的少數幾個公司之一。Nvidia 和英特爾都使用 ARM 技術,即使它們是競爭關係,同時,它們也與 ARM 存在競爭。因為他們知道,例如在終端使用者的眼中,ARM 甚至與他們沒有競爭關係。

你不會買到 ARM 製造的晶片,這也意味著,英特爾樂意與之合作。「如果合作者不信任我們,我們的工作就無法完成了。」Monika Biddulph 說。他在 ARM 承擔的工作是訓練客戶,教他們如何把設計應用到實際工作中。

但是,看起來 ARM 的成功關鍵是它把握世界上任何一種生意的目標:從同一件工作中獲得多次收入,而這件維持生計的工作就是晶片設計。它非常通用,以至於可以在不同情況下被多次使用。如今在智慧手機上的東西,十年後會控制高速寬頻上的路由,而 ARM 則會繼續從中獲得收入。這樣的結果就是,在 2014 年,公司的一半收入來自於 5 年前的設計。

對於未來,公司有著龐大的計畫。大多數 ARM 晶片已經不再用於手機——幾年前,這個比例是 40%——它的晶片規模已經上升到可以與英特爾在其領先的領域直接競爭了。ARM 目前已經驅動著一些公司的伺服器,比如 PayPal。而更具野心的是,它的物聯網部門意圖在智慧家具晶片的設計上取得統治地位。

當然,不要期望著 ARM 品牌的智慧冰箱或者恆溫器:承繼著自己的歷史,以及劍橋郊外的謙遜風格,ARM 的目標是盡可能地低調處事,同時默默驅動著我們每天使用的電子產品。

 

 

本文授權轉載自:愛范兒

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硬體新創如何打國際盃?邁特Demo Day揭出海關鍵:技術是門票,信任才是護照
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第十屆邁特創新加速計畫Demo Day在2025 Meet Taipei盛大登場。今年邁特以「邁國際」為活動主軸,邀請加拿大、新加坡、日本和台灣的專家,除了探討全球市場的開拓,也期望運用邁特創新基地,建立具磁性的網絡(Magnetic Net),持續吸引硬體創新團隊與專家,建構蓬勃發展的全球硬體生態系。

中華民國全國創新創業總會秘書長謝戎峰在致詞時直指,台灣市場量體小,硬體新創要走到小量試產非常不容易,過往台積電就是為輝達做到開源、加速整合的角色,「邁特也在系統面扮演同樣角色,從打樣、試樣到小量試產,提供新創全方位協助。」

從矽島進化新創島,「國際化」是關鍵指標

事實上,邁特創新基地自2016年創立以來,便致力成為硬體創新領域的加速器,期望提供「從0到100的解決方案」,並打通「硬體創新的最後一哩路」。邁特創新基地執行長戴憶帆指出,台灣被譽為半導體、電子製造服務強國,在全球產業鏈中具核心地位。如今,台灣正在善用「矽島」具備的卓越製造、供應鏈能力,聚焦創新研發,成為讓硬科技落地、加速商業應用的「新創島」,「其中,『國際化』絕對是衡量新創團隊能否快速成長、取得成功的最重要指標。」

邁特創新基地
加拿大駐台北貿易辦事處副處長拓喬丹特別蒞臨分享,期待與更多台灣新創攜手合作。
圖/ 數位時代

目前,邁特已幫助來自全球逾13個國家、超過150家的新創公司向外擴展。而為了具體展現協助台灣硬體新創出海、邁國際的決心,本屆Demo Day特別邀請來自跨國創投的專家,一同探討全球市場的開拓。

加拿大駐台北貿易辦事處副處長拓喬丹(Jorden Turley)首先指出,邁特的國際協同合作理念,與加拿大不謀而合,「加拿大視台灣為亞太戰略中,不可或缺的重要夥伴,我們彼此間不是競爭而是合作。」例如台灣在硬體製造、實作方面有優勢,加拿大則在設計方面表現出色,多邊合作有助於企業分散風險,並加速打入第三市場。

講好故事、建立信任感,打破技術迷思

跨界對談開場前,主持人邁特創新基地顧問柯旂,也先回應「邁國際」不只是今年的主題,更是台灣硬體創新的必然道路。本屆 Demo Day 不僅邀請到加拿大駐台單位、日本京都大學創投、新加坡創新生態圈代表,更有台灣創新總會秘書長、台經院等重要嘉賓蒞臨,一同見證台灣硬體新創與全球鏈結的關鍵時刻。跨界對談更邀請包含:日本京都大學創投(Kyoto University Innovation Capital)亞太區業務發展經理Raymond Woo,以及德國馬牌集團(Continental)旗下創投部門的合作與創投管理總監邱殷樂,為新創提供具體出海建議。

戴憶帆強調,「國際化」已是台灣新創現今最重要的課題,而新加坡、日本會是台灣進軍國際的首選前哨站。新加坡作為東南亞地區的中心,許多國際團隊選擇在當地募資、上市櫃,介接資源方便;日本則與台灣的文化、理念相近,相當重視「信任」、夥伴關係,加上在東京、京都等頂尖大學裡,有最前沿的技術,對需要發展應用、商業化成長的新創來說,是值得尋求技術互補的合作對象。

邁特創新基地
跨界對談由左至右分別為主持人邁特創新基地顧問柯旂、邁特創新基地執行長戴憶帆、日本京都大學創投(Kyoto University Innovation Capital)亞太區業務發展經理Raymond Woo,以及德國馬牌集團(Continental)旗下創投部門的合作與創投管理總監邱殷樂,與現場與會者進行交流。
圖/ 數位時代

邱殷樂直指,台灣新創的技術極佳、很有實力,甚至勝過美國、以色列的公司,「最大的問題,是不會講述自己的故事,以及不清楚如何對接正確的人和事。」他建議,新創在展開跨國合作之前,必須先確定在台灣的根基已穩,同時了解自家的技術優勢,以便說服投資人和潛在客戶;在和大集團、大客戶合作時,也要找到能推動技術使用的關鍵人物或團隊。

Raymond Woo觀察,技術背景出生的創辦人,經常會犯下只看技術、看不到大局的盲點,加上創業是相當依賴人脈的事業,「新創必須學習用技術來解決特定商業問題,並與合作夥伴建立最重要的『信任』,否則技術再好、再先進,也無法順利擴展、被妥善應用。」

硬體新創精銳盡出,智慧農業、智慧醫療、綠色創新吸睛

精彩的對談後,緊接著輪到參與第十屆邁特創新加速器計畫,涵蓋智慧農業、智慧健康、智慧製造與綠色創新等硬體領域的六組新創團隊,一一登台Pitch,並由邱殷樂、Raymond Woo、日本村田製造所新規事業推進部部長東端和亮、邁特創新基地日本代表顧問上野峻基和華碩電腦協理Sean Lai等業界先進擔任評審。

首先登場的台灣百應生物科技,是運用AI、電腦視覺技術,實現家禽養殖的自主監控,完全無需人工干預,準確度已可達98.5%。擴核生醫科技則打造一款模組化、可程式化的實驗室自動化平台,能將整合液體處理、細胞培養、影像擷取和資料分析等流程集於一體,加速生技與藥物開發的研發、驗證流程。雨傘不滴的綠色創新專利產品「傘不滴」,是透過物理擠壓與高科技吸水部件,讓雨傘四秒內便完全不滴水,取代一次性塑膠套,解決公共場所地滑和環保痛點。恆帝斯智能科技是結合ESG輔導與碳IoT設備,自主開發韌體,解決聯網不穩、斷電導致的數據品質等問題,助力企業邁向淨零轉型。領動智慧科技的空中手寫輸入技術,鎖定的是下一代殺手級產品「智慧眼鏡」,透過高精度動態感測,為智慧眼鏡提供直覺、隱私友善的文字輸入解決方案。超術感醫學科技研發的AR顯微手術模擬訓練系統,則利用真實手術器械,提供精確控制回饋與AI動作分析,解決傳統訓練器械缺乏的「手感」問題,能被應用在眼科、神經外科等高精密的手術訓練。

最終大獎,分別由台灣百應生物科技、擴核生醫科技和超術感醫學科技抱走。東端和亮直言,透過此次Pitch,一方面看到台灣在軟硬整合的實力,更令人激賞的是,「團隊在營利之外,還致力解決社會問題,創造美好世界。」

邁特創新基地
日本村田製造所新規事業推進部部長東端和亮特別代表評審團致詞,除了欣賞台灣新創軟硬整合的實力,更發現團隊在營利之外,還致力解決社會問題,創造美好世界。
圖/ 數位時代

從在地驗證到鏈結全球,助新創在國際市場站穩腳跟

團隊對於自家產品、服務的用心,正是邁特極力提倡的核心價值,也是台灣新創通往世界舞台的基石。邁特創新加速計畫的運作模式,便如同硬體創新領域的國際嚮導,持續為新創團隊提供在地技術驗證和商業基礎訓練,並將新創的產品對接到國外大廠、國際創投。未來,台灣新創若能持續深化國際化、與多元夥伴合作,並具備正確的敘事能力和出海戰略,必能加速向外擴展,在全球市場中站穩腳跟。

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