Как Arm масштабировалась, лицензируя дизайн CPU для мобильных и встроенных устройств — и почему программное обеспечение, инструменты и совместимость часто важнее владения фабриками.
Arm не стал влиятельным, выпуская готовые коробки с чипами. Вместо этого компания масштабировалась, продавая дизайны CPU и совместимость — те самые элементы, которые другие компании могут встраивать в свои процессоры, в свои продукты и на своих производственных графиках.
«Лицензирование CPU‑IP» — по сути продажа проверенного набора чертежей и юридического права их использования. Партнёр платит Arm за возможность использовать конкретный дизайн CPU (и сопутствующие технологии), затем интегрирует его в более крупный чип, который может содержать графику, блоки ИИ, средства связи, механизмы безопасности и другое.
Разделение труда выглядит так:
В полупроводниках «лучшее производство» — сильное преимущество, но часто временное, дорогое и трудно масштабируемое на разные рынки. Совместимость же обладает эффектом накопления. Когда множество устройств используют общую основу (набор команд, инструменты, поддержка ОС), разработчики, производители и клиенты получают выгоду от предсказуемого поведения и растущего пула ПО.
Arm — отличный пример того, как соответствие экосистеме — общие стандарты, тулчейны и большая сеть партнёров — может стать важнее, чем владение фабриками.
Мы кратко пройдёмся по истории, объясним, что на самом деле лицензирует Arm, покажем, как эта модель распространилась в мобильных и встроенных продуктах. Затем разберём экономику простым языком, компромиссы и риски, и завершим практическими уроками платформенной стратегии, применимыми не только к чипам.
Для быстрого просмотра механики бизнеса — переходите к /blog/the-licensing-economics-plain-english-version.
Arm не «продаёт чипы» в обычном смысле. Компания продаёт право — через лицензии — использовать интеллектуальную собственность Arm в чипах, которые другие компании проектируют и производят.
Полезно разделить три слоя, которые часто путают:
Лицензирование Arm в основном охватывает первые два уровня: правила (ISA) и/или готовый для интеграции дизайн ядра. Лицензиат строит полный SoC вокруг этого.
Большая часть дискуссий сводится к двум моделям:
В зависимости от соглашения лицензиаты обычно получают RTL (описание аппаратуры), референсные конфигурации, документацию, валидационные материалы и инженерную поддержку — набор, необходимый для интеграции и выпуска продукта.
Чего Arm обычно не делает — так это производит чипы. Этим занимаются лицензиат и выбранное им фаундри вместе с партнёрами по упаковке и тестированию.
Производство чипов дорогое, медленное и полно «неизвестных неизвестностей». Модель лицензирования масштабируется, потому что позволяет многим компаниям повторно использовать уже валидированный дизайн CPU — функционально, электрически и часто в кремнии. Повторное использование снижает риски (меньше сюрпризов на поздних этапах) и сокращает время выхода на рынок (меньше разработки с нуля, меньше багов).
Современное CPU‑ядро — один из самых сложных блоков для правильной реализации. Когда есть проверенное ядро как IP, партнёры могут сосредоточиться на дифференциации:
Это создаёт параллельные волны инноваций: десятки команд могут строить разные продукты поверх одной и той же основы, вместо ожидания дорожной карты одной компании.
При вертикальной интеграции одна компания проектирует CPU, делает SoC, верифицирует и выпускает финальный чип (а иногда и устройства). Это может давать хорошие результаты, но масштабирование ограничено инженерными ресурсами, доступом к производству и способностью обслуживать много ниш одновременно.
Лицензирование переворачивает это: Arm решает переиспользуемые «основные» задачи, а партнёры конкурируют и специализируются вокруг них.
Чем больше компаний выпускают совместимые CPU‑дизайны, тем больше разработчики и поставщики инструментов инвестируют в компиляторы, отладчики, ОС, библиотеки и оптимизации. Лучшие инструменты упрощают выпуск следующего устройства, что снова увеличивает принятие — маховик экосистемы, с которым одной компании трудно конкурировать в одиночку.
Мобильные чипы выросли в условиях жестких ограничений: компактные устройства, отсутствие вентиляторов, малая площадь для рассеивания тепла и батарея, ожидаемая пользователем на весь день. Это заставляет проектировщиков CPU ставить энергию и тепловые характеристики в ранг первостепенных требований. Телефон не может долго «одалживать» дополнительные ватты без нагрева, троттлинга и ускоренного разряда.
В таких условиях выигрышной метрикой становится не сырая пиковая скорость, а производительность на ватт. CPU, который на бумаге чуть медленнее, но потребляет меньше энергии, даёт лучший пользовательский опыт, потому что удерживает скорость без перегрева.
Это одна из главных причин успеха лицензирования Arm в смартфонах: ISA и дизайны ядер Arm соответствовали идее, что эффективность — это продукт.
Лицензирование CPU‑IP Arm также решило рыночную проблему: производители телефонов хотели разнообразия и конкуренции между поставщиками чипов, но не могли позволить себе фрагментированное ПО.
С Arm несколько партнёров могли создавать разные мобильные процессоры — добавляя свои GPU, модемы, NPU, контроллеры памяти или схемы управления питанием — и при этом оставаться совместимыми на уровне CPU. Совместимость имела значение для всех: разработчиков приложений, поставщиков ОС и производителей инструментов. Когда целевая платформа остаётся предсказуемой, тулчейны, отладчики, профайлеры и библиотеки развиваются быстрее и требуют меньших затрат на поддержку.
Смартфоны продавались в огромных объёмах, что усилило эффект стандартизации. Большие тиражи оправдывали глубокую оптимизацию для Arm‑чипов, поощряли широкую поддержку ПО и инструментов и сделали лицензирование Arm «безопасным выбором» для мобильного сегмента.
Со временем этот обратный цикл помог лицензированию CPU превзойти подходы, опиравшиеся в основном на преимущество одной компании в производстве вместо совместимости экосистемы.
«Встраиваемые» — это не один рынок, а совокупность продуктов, где компьютер спрятан внутри устройства: бытовая техника, промышленные контроллеры, сетевое оборудование, автомобильные системы, медицинские приборы и огромное множество IoT‑устройств.
Общее у этих категорий не столько набор функций, сколько ограничения: жёсткие энергобюджеты, фиксированные затраты и системы, которые должны вести себя предсказуемо.
Встраиваемые продукты часто выпускаются на многие годы, иногда на десятилетие. Это означает, что надёжность, патчи безопасности и непрерывность поставок важны не меньше, чем пиковая производительность.
Фундамент CPU, сохраняющий совместимость между поколениями, снижает текучесть. Команды могут сохранять одну архитектуру ПО, переиспользовать библиотеки и распространять исправления, не переписывая всё под каждый новый чип.
Когда продукт нужно поддерживать долго после старта, «это всё ещё запускается тем же кодом» превращается в бизнес‑преимущество.
Использование широко принятого набора команд Arm в разных устройствах облегчает подбор и организацию персонала:
Это особенно полезно для компаний, выпускающих несколько встроенных продуктов одновременно — каждая команда не должна заново изобретать платформу.
Портфели встроенных продуктов редко имеют «единственное лучшее» устройство. Они состоят из уровней: низкобюджетные сенсоры, средние контроллеры и высокопроизводительные шлюзы или автомобильные вычислительные блоки.
Экосистема Arm позволяет партнёрам выбирать ядра (или проектировать свои), которые подходят под разные цели по мощности и производительности, сохраняя привычную программную базу.
В итоге получаются сочетаемые семейства продуктов: разные ценовые точки и возможности, но совместимые рабочие процессы разработки и более плавный путь обновления.
Отличная фабрика может сделать чипы дешевле. Отличная экосистема может сделать продукты дешевле при разработке, выпуске и поддержке. Когда множество устройств используют совместимую CPU‑основу, преимущество — не только в производительности на ватт, но и в переносимости приложений, ОС и навыков разработчиков. Эта переносимость — бизнес‑актив: меньше времени на переписывание, меньше неожиданных багов и более широкий пул инженеров, которые уже знакомы с инструментами.
Длительная стабильность ISA и ABI Arm означает, что ПО, написанное для одного Arm‑устройства, часто продолжает работать — иногда достаточно просто перекомпилировать — на новых чипах и у других вендоров.
Это уменьшает скрытые издержки, нарастающие между поколениями:
Даже небольшие изменения важны. Если компания может перейти с «Чипа A» на «Чип B» без переписывания драйверов, повторной валидации всего кода или переобучения команды, она быстрее меняет поставщиков и держится в сроках.
Совместимость — это не только CPU. Многие сторонние компоненты уже ориентированы на Arm: криптобиблиотеки, кодеки, рантаймы ML, сетевые стеки и SDK для облачных агентов. Поставщики кремния тоже предлагают SDK, BSP и референс‑код, которые разработчикам знакомы с других Arm‑платформ.
Производственный масштаб может снизить себестоимость единицы. Совместимость экосистемы снижает общую стоимость — затраты инженерного времени, риски и время вывода на рынок — зачастую сильнее.
Лицензирование Arm — это не только получение ядра или ISA. Для большинства команд критическим фактором является возможность собирать, отлаживать и выпускать ПО с первого дня. Здесь глубина экосистемы инструментов со временем тихо накапливает преимущество.
Новый вендор чипов может иметь отличную микроархитектуру, но разработчики всё равно задают базовые вопросы: можно ли скомпилировать код? можно ли отладить падения? можно ли измерить производительность? можно ли тестировать без железа?
Для Arm‑платформ ответ чаще всего «да» из коробки, потому что тулчейны стандартизованы:
С лицензией на CPU‑IP у многих компаний появляются Arm‑совместимые чипы. Если бы каждой требовался уникальный тулчейн, любая новая платформа была бы как портирование заново.
Вместо этого совместимость Arm часто позволяет переиспользовать существующие сборочные системы, CI‑конвейеры и рабочие процессы отладки. Это уменьшает «платформенный налог» и упрощает новым лицензиатам завоевание слотов дизайна — особенно там, где важны сроки выхода на рынок.
Инструменты работают лучше, когда стек ПО уже готов. Arm выигрывает от широкой поддержки Linux, Android и множества RTOS, а также распространённых рантаймов и библиотек.
Для многих продуктов это превращает bring‑up чипа из научного проекта в повторяемую инженерную задачу.
Когда компиляторы стабильны, отладчики привычны, а порты ОС проверены, лицензиаты итеративно двигаются быстрее: ранние прототипы, меньше интеграционных сюрпризов и более быстрые релизы.
На практике эта скорость — ключевая часть того, почему модель лицензирования Arm масштабируется: IP — основа, но инструменты и тулчейны делают её пригодной в массовом масштабе.
Модель Arm не означает, что все чипы одинаковы. Она означает, что партнёры стартуют с CPU‑основы, которая уже «вписана» в существующий мир ПО, а затем конкурируют тем, как они строят всё вокруг неё.
Многие продукты используют совместимое Arm‑ядро (или кластер ядер) как универсальный двигатель, а затем добавляют специализированные блоки, которые формируют продукт:
В итоге получается чип, который запускает знакомые ОС, компиляторы и middleware, но выделяется энергоэффективностью, функциями или суммой компонентов в BОM.
Даже если два вендора лицензировали похожее CPU, они могут сильно отличаться за счёт SoC‑интеграции: контроллеры памяти, размеры кэша, управление питанием, ISP для камеры, аудио DSP и схема соединения блоков на кристалле.
Эти решения влияют на реальное поведение — время работы от батареи, задержки, тепловой режимы и стоимость — чаще важнее небольшой разницы в тактовой частоте CPU.
Для производителей телефонов, бытовой техники и индустриальных OEM выбор поставщика уменьшает зависимость. Они могут менять поставщиков (или иметь двух одновременно), сохраняя большую часть OS, драйверов и инструментов — и не тратить ресурсы на переписывание продукта при смене чипа из‑за проблем с поставками, ценой или производительностью.
Партнёры дифференцируются и поставляя референсные дизайны, готовые стек‑ПО и проверенные платы. Это уменьшает риски для OEM, ускоряет регистрацию, надёжность и сокращает время вывода на рынок — и часто решает выбор в пользу проверенного решения, а не чуть более быстрого по бенчмарку чипа.
Arm масштабируется, поставляя чертежи и IP, тогда как фаундри масштабируются физически, поставляя вместимость (пластины/вферы). Оба запускают много чипов, но создают ценность по‑разному.
Современный чип обычно проходит через четыре участника:
Масштаб Arm горизонтален: одна CPU‑основа обслуживает много дизайнеров чипов в разных категориях продуктов.
Поскольку Arm не производит, его партнёры не привязаны к единой стратегии производства. Дизайнер чипа может выбрать фаундри и техпроцесс, подходящий для задачи — балансируя стоимость, энергоэффективность, доступность и таймлайны — без необходимости «перенастраивать» фабрику IP‑провайдера.
Это разделение также поощряет эксперименты: партнёры могут нацеливаться на разные ценовые сегменты и рынки, опираясь на общую CPU‑основу.
Фаундри ограничены физическим расширением и долгими циклами планирования. Если спрос смещается, добавление мощности не мгновенно.
IP‑масштабирование отличается: как только дизайн доступен, многие партнёры могут реализовать его и производить там, где выгодно. Дизайнеры могут перекладывать производство между фаундри (в зависимости от контрактов), а не быть привязанными к единой дорожной карте по фабрикам. Такая гибкость помогает управлять рисками поставок.
Arm в основном зарабатывает двумя способами: авансовые лицензионные платежи и периодические роялти.
Компания платит Arm за право использовать IP (ядро или архитектуру). Эта плата покрывает проделанную работу: проектирование ядра, валидацию, документацию и приведение дизайна в состояние, пригодное для множества команд.
Представьте, что вы платите за проверенную конструкцию двигателя, прежде чем начать собирать автомобили.
Когда чипы попадают в реальные продукты — телефоны, роутеры, сенсоры, приборы — Arm может получать небольшую плату за каждую единицу (или устройство), в зависимости от соглашения. Здесь модель масштабируется: если продукт партнёра становится популярным, Arm тоже выигрывает.
Роялти также выравнивают стимулы:
Роялти вознаграждают широкое принятие, а не отдельную крупную сделку. Это стимулирует Arm инвестировать в «скучные» вещи, которые облегчают принятие — совместимость, референсные дизайны и длительную поддержку.
Если клиенты уверены, что ПО и инструменты будут работать через поколения чипов, они планируют дорожные карты с меньшим риском. Такая предсказуемость снижает затраты на портирование, сокращает циклы тестирования и упрощает поддержку продуктов годами — особенно в встраиваемых системах.
Модель лицензирования может масштабироваться быстрее, чем одна компания, делающая всё сама, — но при этом вы теряете часть контроля. Когда ваша технология становится основой для многих, ваш успех зависит от их исполнения, продуктовых решений и от того, насколько последовательно платформа ведёт себя в реальных условиях.
Arm не отправляет окончательный телефон или микроконтроллер. Партнёры выбирают техпроцессы, размеры кэшей, контроллеры памяти, функции безопасности и схемы управления питанием. Эта свобода — цель модели, но она может приводить к неравномерному качеству и пользовательскому опыту.
Если устройство медленное, перегревается или быстро садит батарею, пользователи обычно винят продукт в целом, а не «ядро». Со временем такие непоследовательные результаты могут размыть ценность базовой IP.
Чем больше кастомизаций делают партнёры, тем выше риск «похожести, но разных» реализаций. Большая часть портируемости остаётся, но разработчики могут столкнуться с пограничными случаями:
Фрагментация обычно проявляется не на уровне набора команд, а в драйверах, прошивках и платформах вокруг CPU.
Модель экосистемы конкурирует на двух фронтах: альтернативные архитектуры и внутренние разработки партнёров. Если крупный клиент решит создать собственное ядро, объёмы лицензирования могут резко упасть. Аналогично, конкуренты привлекают проекты предложениями простых схем ценообразования, более тесной интеграции или быстрого пути к дифференциации.
Партнёры закладывают многолетние планы в платформу. Нужны чёткие дорожные карты, предсказуемые условия лицензирования и правила совместимости. Доверие зависит от аккуратного управления: партнёры хотят уверенности, что владелец платформы не изменит направление, не ограничит доступ и не подорвёт возможности для дифференциации.
История Arm напоминает: масштаб — не всегда про владение фабриками. Часто это про то, чтобы сделать легко доступной основу, на которой многие могут строить разные совместимые продукты.
Во‑первых, стандартизируйте слой, который даёт наибольшее повторное использование. Для Arm это ISA и IP ядер — достаточно стабильные, чтобы привлечь ПО и инструменты, но развивающиеся контролируемыми шагами.
Во‑вторых, сделайте переход на вашу платформу дешевле, чем смену. Прозрачные условия, предсказуемые дорожные карты и хорошая документация уменьшают трение для новых партнёров.
В‑третьих, инвестируйте заранее в «скучные» вещи: компиляторы, отладчики, референсные дизайны и валидационные программы. Это скрытые множители, превращающие техническую спецификацию в пригодную платформу.
В‑четвёртых, позвольте партнёрам дифференцироваться над общей основой. Когда база совместима, конкуренция смещается в интеграцию, энергоэффективность, безопасность, упаковку и цену — там, где многие компании могут побеждать.
Полезная софтовая аналогия: Koder.ai применяет похожий платформенный принцип к разработке приложений. Стандартизируя «фундамент» (чат‑управляемый рабочий процесс на базе LLM и агентной архитектуры) и при этом позволяя командам экспортировать исходники, разворачивать/хостить, использовать кастомные домены и откатываться через снапшоты, платформа снижает налог платформы при выпуске веб/мобильных/бэкенд приложений — аналогично тому, как Arm снижает налог платформы при создании чипов на общей ISA.
Лицензирование и построение экосистемы обычно лучше, когда:
Вертикальная интеграция сильнее там, где нужна жёсткая контроль над поставками, выходным выходом выхода бракованных изделий или плотно связанный HW/SW опыт.
Если вы думаете о платформной стратегии — API, SDK, партнёрские программы или модели ценообразования — просмотрите другие примеры в /blog.
Совместимость мощна, но она не появляется сама по себе. Её нужно заслужить последовательными решениями, аккуратным версионированием и постоянной поддержкой — иначе экосистема фрагментируется и преимущество исчезает.
Arm обычно не продаёт готовые чипы — компания лицензирует интеллектуальную собственность для CPU (IP): либо архитектуру набора команд (ISA), либо готовый к интеграции дизайн ядра CPU, либо и то, и другое. Лицензия даёт юридическое право плюс технические поставки (например RTL и документацию), чтобы вы могли построить собственный чип вокруг этого ядра.
ISA — это контракт между ПО и железом: «язык» машинных инструкций. Ядро CPU — конкретная реализация этой ISA (микроархитектура). SoC (system-on-chip) — это готовый продукт, включающий CPU‑ядра вместе с GPU, контроллерами памяти, периферией, радиомодулями, блоками безопасности и т.д.
Лицензия на ядро позволяет интегрировать разработанное Arm ядро в ваш SoC — вы в основном занимаетесь интеграцией, верификацией и системным дизайном вокруг проверенного блока CPU.
Лицензия на архитектуру даёт право самому проектировать CPU‑ядро, которое реализует Arm ISA, то есть ваше ядро остаётся совместимым с Arm на уровне исполняемого кода, но вы управляете микроархитектурными решениями.
Обычно в комплекте поставки присутствуют:
Потому что CPU‑IP переиспользуемо: однажды валидированное ядро могут интегрировать многие партнёры параллельно в разные продукты. Повторное использование снижает риск (меньше неожиданных проблем на поздних этапах), ускоряет сроки и позволяет партнёрам сосредоточиться на уникальных частях — управлении питанием, размере кэша, собственных акселераторах и т.д.
Преимущество фабрики — это себестоимость единицы и иногда производственная производительность, но это дорого и узко. Совместимость экосистемы снижает полную стоимость продукта: меньше работы по портированию, готовые инструменты и компоненты, одна и та же экспертиза разработчиков. Со временем «налог» на переписывание ПО становится важнее, чем несколько центов экономии на каждой пластине кремния.
Потому что мобильные устройства сильно ограничены по энергии и теплу: важна не кратковременная пиковая скорость, а устойчивая производительность на ватт. Модель Arm позволила нескольким вендорам выпускать разные процессоры (GPU, модемы, NPU и т.д.), оставаясь совместимыми на уровне CPU/ПО — это обеспечило конкуренцию без фрагментации ПО.
Встроенные устройства часто имеют длинный жизненный цикл (годы и даже десятилетия): нужна поддержка, патчи безопасности и стабильность поставок.
Единая CPU/ПО‑основа помогает командами:
Это критично, когда устройства нужно поддерживать долго после выпуска.
Зрелые инструменты снижают «плату за платформу». Для Arm‑таргетов обычно доступны проверенные компиляторы (GCC/Clang), отладчики (GDB/интеграции с IDE), профайлеры и поддержка ОС (Linux/Android/RTOS). Это позволяет быстрее выполнить bring‑up, избежать сюрпризов с инструментариями и итеративно развивать продукт даже до появления финального кремния.
Обычно двумя путями:
Роялти привязывают доход к объёмам распространения: чем больше устройств на базе лицензии, тем больше получает Arm.
Обычно они включают потерю части контроля над конечным продуктом. Партнёры сами выбирают техпроцесс, размеры кэша, контроллеры памяти, схемы управления питанием и пр. Это даёт разнообразие, но в результате качество конечных устройств может быть неоднородным — и пользователи винят продукт, а не конкретное ядро. Фрагментация проявляется в драйверах, прошивках и платформенных особенностях вокруг CPU. И, конечно, всегда есть риск, что крупный клиент решит разработать своё ядро или переключится на конкурента.
Вам, как правило, не передаётся изготовленный чип — производство выполняет лицензиат совместно с выбранным ним фаундри.
