2020年9月NVIDIA與日本電信巨擘軟銀達成協議,將由NVIDIA以215億美元的股票以及120億美元的現金,向軟銀收購矽智財領導廠商Arm,並向Arm員工提供15億美元的股票。依照官方聲明,若Arm達成特定的業績目標,則會再給予軟銀最多50億美元的現金或股票,收購總額達400億美元。根據NVIDIA公布,雖然雙方董事會已同意此次交易,但仍須取得英國、中國大陸、歐盟和美國等各國的監管單位核可,預期將在公布日後開始的18個月內完成相關的收購交易。本文針對NVIDIA收購Arm所產生之綜效進行討論,並於後文探究此舉對於其他IC業者形成的潛在影響。

Arm是當今行動運算晶片IP龍頭,在手機應用處理器上約擁有95%市占率。著眼於Arm龐大的客戶生態系及系統架構能力,NVIDIA以400億美元的高價收購Arm,期盼將NVIDIA的運算平台與Arm龐大生態系進行加乘,在AIoT發展及資料中心技術上將雙方資源互補再升級。

全球CPU市場主要分為兩大勢力,分別為Intel、AMD為主的x86架構,以及Arm架構設計兩類。過去兩大架構分別在伺服器、PC領域以及手機領域佔據鰲頭,但近年來隨著Arm運算效能的提升,Arm架構逐步向PC及伺服器應用前進。

近年來NVIDIA快速擴充資料中心業務,在2019年3月便完成收購伺服器交換器晶片廠商Mellanox,強化在運算技術及高效能資料交換技術的優勢,擴展資料中心的能力。隨著雲端發展,Arm架構亦逐漸被採用於資料中心的處理晶片,Arm架構的應用擴充遂成為NVIDIA收購Arm的一大關鍵主因。

NVIDIA多次公開資料中心市場的變化,AI應用不論在推論以及訓練的過程中,皆須龐大的運算效能,使得近年來資料中心對於相關晶片的需求持續增加,帶動NVIDIA資料中心應用之營收大幅成長。

由於AI運算效能需求高,多元運算架構趨勢因應而生,不同種類的處理晶片針對不同的任務各司其職。但以目前市場的主要供應商來說,Intel及AMD近年各自推出在CPU及GPU整合式晶片(Accelerated Processing Unit;APU),應用於個人電腦及伺服器上。NVIDIA雖在CPU上推出Arm架構的Tegra處理器,但多數仍僅用在終端裝置上。在大型資料中心的解決方案中,客戶仍多數採用Intel及AMD所推出的CPU解決方案。

因此,對於在CPU領域布局較為缺乏的NVIDIA而言,併購Arm將可快速補足CPU、GPU整合運算平台能力,並藉由Arm在CPU架構多年來的研發資源與經驗,加速打造專門針對資料中心設計架構以及指令集,將有助於打造與自身GPU更緊密運算的CPU產品,提升在資料中心市場的優勢。

(本文由資策會MIC洪春暉、半導體產業研究團隊共同執筆)