ARM 的三个增长来源 丨 AI 脱水

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。