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ARM的三个增长来源 丨AI脱水

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本文作者:张逸凡

编辑:申思琦

来源:硬AI

伴随着高通首款AI PC上市,端侧AI又一次迎来了高潮。

近日,美银发布报告表示,ARM和美光将成为AI PC、AI手机两个最大的受益者。

ARM受益 ——

1)X86向ARM转变,ARM市场份额提升(硬AI曾在文章《ARM又放豪言,要拿下windows 50%份额》具体分析过ARM如何在AI时代获取新市场份额);
2)ARM架构升级,从ARM v8向ARM v9转变。这种新架构可以获得更高的版税率,税率从ARM v8的1-2%提升到ARM v9的2-4.5%,并支持具有更高版税率的整体计算解决方案CSS(税率8-10%)(详情后文分析)。

MU受益——

1)AI服务器在云计算中对高带宽内存不断增长的需求;
2)AI PC 和AI 手机对内存需求的年增长率将达到 12-15%;

一、ARM

美银认为,接下来ARM将从 v9架构、整体计算解决方案CSS、使用许可收入增加三个角度受益AI浪潮。

1)ARM v9架构

AI是ARM架构从v8到v9的催化剂,美银预测2026年,ARM v9架构将贡献60%-70%的收入(当前仅22%)。最大的看点是,v9的收费比v8更高,从2%到4.5%。 v9占比增加意味着收入增长。

相较于v8架构,ARM v9架构提升了芯片整体性能和电源效率。此外,该架构还增强了大模型至关重要的安全功能。

性能方面,ARM v9架构引入了 X 级处理器内核,可以在智能手机上实现 PC 级性能。

目前,所有主流的高端安卓手机(售价600美元或以上)都使用基于v9架构的处理器,例如高通的骁龙8/7 Gen 3、联发科的天玑和三星的Exynos,这些芯片已经使用了1-2年ARM v9架构。

截至当前,苹果公司一直是唯一一家使用较旧的v8架构设计其处理器的主要公司。然而,得益于苹果智能(Apple Intelligence)的推出,这种情况即将改变。

用于iPad和Mac的新款M4处理器(预计在2024年推出)将基于v9架构。同样,计划于2024年用于iPhone 16 Pro系列的A18 Pro处理器预计也将使用v9架构。

公司财报显示,2024Q1 ARM v9架构的版税收入约占总版税收入的22%。美银预测,到2026年Q4,这一数字将上升至60%-70%。


2)整体解决方案CSS拉动综合版税率(blended royalty rate)增加

通过ARM的整体解决方案CSS,ARM有可能将其版税率在v9架构的基础上提高一倍,达到8-10%。

CSS是一套由ARM推出的预先打包好的处理器构建组件,由ARM预先验证、集成和验证。这为客户,特别是芯片设计者(AP供应商),节省了大量的时间和资源,因为他们不必从头开始构建所有东西。

这对于试图与高通等老牌厂商竞争的AP供应商尤其有用,他们可以使用CSS快速开发具有竞争力的芯片。

目前,芯片制造商联发科已成功利用CSS从高通手中夺取了市场份额。

美银表示,CSS的版税率很高,可以达到v9架构的两倍,拉动了ARM综合版税率的提升。

3)ARM —— 使用许可收入增加

ARM拥有了像高通版税收入的方式,授权许可版税(Licensing)+设备使用版税(Royalty)双重模式。这意味着,接下来随着终端设备放量,按设备数量这部分版税收入将迎来增长。

过去1-2 年前,ARM已经与新客户签订了新的设备数量版税协议,现有客户也在进行扩展协议。此前授权许可版税已经反应在了专利许可收入中,但尚未反应在设备使用许可版税中。

而这个将成为ARM增长的重要来源之一。

二、美光(MU) —— AI拉动内存需求

美银指出,由于人工智能的普及,边缘AI设备对 DRAM 的需求正在大幅增长,预计这一趋势将在未来几年内为内存供应商带来巨大利益。

• AI PC内存需求:2023 年,个人电脑的平均内存为 13.5GB,而支持AI PC的最低内存要求达到 16GB。预计这一数字还会进一步增长,到 2026 年将超过 19GB(复合年增长率为 12%);
• AI 手机内存需求:2023 年,AI 手机的平均 DRAM 容量约为 7GB,预计到 2026 年将达到约 11GB(复合年增长率为 15%);

具体来看,IOS生态领域,苹果的AI功能仅适用于配备 8GB 以上内存的机型。

目前,只有约 6100 万部 iPhone(占比7.6%)拥有足够的内存来支持此功能,大多数 iPhone(92.4%)配备 2GB-6GB 内存,无法使用 Apple Intelligence。

意味着AI拉动的换机潮,将拉动苹果手机的平均内存达到 8GB,是目前平均水平的两倍。

安卓生态领域,高通的骁龙 7/8 Gen 3 处理器支持AI功能, 至少需要 8GB 内存。而 12GB 也正在变得越来越普遍,例如三星 Galaxy S24+/Ultra。

这一趋势,加上人工智能处理器更广泛的采用,预计将推动智能手机平均内存容量超过 7GB。

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