Puolijohdeyhtiö Arm Holdings listautuu huomenna Yhdysvaltain teknologiapörssi Nasdaqiin. 33 vuotta vanha brittiyhtiö on melko tuntematon, vaikka sen sirut ovat luoneet perustan lähes kaikelle nykyaikaiselle teknologialle. Etenkin mobiiliteknologiassa yhtiön siruilla on korvaamaton rooli.
Tästä asemasta sen on kiittäminen Nokiaa.
1990-luvun alussa Nokia oli kasvava matkapuhelinvalmistaja, jonka tuote vaati jatkuvasti suorituskykyisempiä piirisarjoja.
Vuonna 1993 yhtiö kääntyi amerikkalainen siruvalmistaja Texas Instrumentsin puoleen. Texas Instruments oli juuri alkanut valmistaa siruja Armin suunnittelemalla arkkitehtuurilla, joten yhtiö esitteli Nokian insinööreille pienen brittiyhtiön aikaansaannoksia.
Arm ei siis itse valmistanut piirisarjojaan, vaan se lisensoi käyttöoikeuksia kehittämäänsä siruarkkitehtuuriin eli toimintaohjeisiin, joilla mikrosirut saadaan tekemään haluttuja tehtäviä.
Armin kehittämä arkkitehtuuri ei heti onnistunut hurmaamaan Nokiaa, mutta pieni brittiyhtiö ei halunnut luopua potentiaalisesta asiakkaasta helpolla. Se suunnitteli Nokialle tilaustyönä prosessorin, ARM7T:n, joka lopulta vakuutti tehokkuudellaan suomalaisyhtiön. Nokia teki Texas Instrumentsille tilauksen Arm-siruista.
Ensimmäinen Arm-sirun sisältävä GSM-matkapuhelin oli vuonna 1997 julkaistu Nokia 6110. Myöhemmin sama piirisarja on pyörittänyt muun muassa Sonyn Playstation 2 -pelikonsolia, Applen ensimmäisiä ipod-soittimia ja Roomba -robotti-imuria. Kaiken kaikkiaan ARM7-prosessoreja valmistettiin yli kymmenen miljardia.
– Nokia mahdollisti Armin kasvun. Siitä tuli tavallaan teollisuuden de facto -standardi, sanoo puolijohdeteollisuuden asiantuntija Pasi Tikka.
Nokialla vuosituhannen taitteessa työskennellyt Tikka katsoo, että Armin nopea kasvu oli pitkälti Nokian ansiota. Ja toisaalta Arm mahdollisti Nokian puhelinten nopean kehityksen.
Pieniruokainen arm nieli mobiilimarkkinat kokonaan
Nykyään jokainen matkapuhelin sisältää Armin suunnittelemia siruja. Tämä johtuu niiden tehokkuudesta.
Käytännössä laitevalmistajilla on ollut kaksi vaihtoehtoa prosessoriksi. Ensimmäinen on amerikkalaisen puolijohdejätti Intelin x86-arkkitehtuurin piirisarjat, jotka ovat tunnettuja suorituskyvystään. PC-markkinoita hallitsevien x86-sirujen suurimmat kehittäjät ovat Intel ja AMD.
X86-sirujen suorituskyvyn kääntöpuolena on kuitenkin kova virrankulutus, mikä puolestaan johtaa laitteiden lämpenemiseen. Tietokoneissa ja palvelinsaleissa tämä ei ole ollut iso ongelma, sillä sähkö tulee töpselistä ja tuulettimia voi aina lisätä.
Mobiililaitteissa nämä ratkaisut eivät auta. Tikka huomauttaa, että 1990-luvulla matkapuhelinten akun kesto olisi mitattu minuuteissa, jos laitevalmistajat olisivat päätyneet x86-arkkitehtuuriin.
Energiatehokkaat ja x86:een verrattuna edulliset Arm-sirut sen sijaan tarjosivat selkeän ratkaisun mobiiliajan mukanaan tuomiin haasteisiin. Samalla tekniikan lisääntyminen laitteessa kuin laitteessa kasvatti Armin markkinoita.
– Armin prosessorien skaala on aivan valtava, sanoo Tikka.
Arm-siruja on tähän mennessä valmistettu yli 230 miljardia kappaletta. Yhtiö tuotteet alkavat halvoista pienitehoisista piirisarjoista aina satojen eurojen hintaisiin prosessoreihin.
– Sitä kymmenen sentin prosessoria voidaan käyttää vaikka mikroaaltouunissa. Robotti-imurissa on sitten vähän kovempi prosessori ja älypuhelimessa kaikkein kovin Armin prosessori, Tikka kuvailee.
Eikä tehokas läppärikään pyöri pelkästään Intelin siruilla, Tikka huomauttaa. Langattomat verkkoyhteydet, hiiren liikkeet ja näppäimistön komennot kulkevat todennäköisesti Armin prosessorien kautta.
Vanhat sopimukset rasittavat Armin liiketoimintaa
Mobiililaitemarkkinat tarjosivat vuosikymmenten ajan Armille kasvualustan. Viime vuosina kasvu on tyrehtynyt, kun puhelinmarkkinat eivät enää kasva entiseen malliin.
Armin listautumisesitteestä käy ilmi, että yhtiön liikevaihto ja voitot ovat kääntyneet laskuun puhelinkaupan hiljentymisen vuoksi. Yhtiön liikevaihto oli viime vuonna 2,68 miljardia dollaria, mikä ei ole paljoakaan, kun huomioidaan Armin suunnittelemien sirujen merkitys ja määrä maailmassa.
– Armin hinnoittelumalli on käytännössä rikki, sanoo teknologiamarkkinoita pitkään seurannut analyytikko Jay Goldberg.
Muun muassa investointipankki Goldman Sachsilla ja puolijohdevalmistaja Qualcommilla työskennellyt Goldberg kirjoittaa sirualaa seuraavaa Digits to dollars -blogia. Ylen haastattelussa hän nostaa esille lukuja Armin listautumisesitteestä. Niiden perusteella jokainen arm-arkkitehtuuria hyödyntävä piirisarja tuottaa Armille keskimäärin 11 senttiä, mikä tarkoittaa 2,7 prosentin lisenssimaksua.
Pieni luku johtuu Armin solmimista sopimuksista.
– Monet sopimukset tehtiin ennen matkapuhelimia. Kun lisenssit alun perin ostettiin, maailma oli erilainen. Arm oli pienempi, Goldberg toteaa.
Tämä tarkoittaa sitä, että Applen, Qualcommin tai Mediatekin kaltaiset jättiläiset maksavat nyt pienempiä lisenssimaksuja kuin uudet startupit. Ongelmaa lisää se, että Arm on erittäin riippuvainen juuri tästä kourallisesta suuryrityksiä. Sen liikevaihdosta valtaosa tulee näiltä muutamalta jättiläiseltä.
Arm on yrittänyt neuvotella vanhoja sopimuksiaan uusiksi ja se on jopa haastanut asiakkaitaan oikeuteen saadakseen oikeudenmukaisempia korvauksia alalle luomastaan lisäarvosta. Goldberg suhtautuu ymmärtäväisesti Armin pyrkimyksiin.
– Ilman Armia ei ole mobiilisiruja. Tai voisi olla, mutta silloin Qualcommin, Mediatekin ja Nvidian kaltaisten yhtiöiden pitäisi sijoittaa miljardeja dollareita toistaakseen Armin tekemä työ, Goldberg sanoo.
Avoimen lisenssin arkkitehtuuri haastaa Armin
Armin valta-asema mobiilisiruissa ei ole kuitenkaan piihin hakattu. Vuonna 2010 Berkeleyn yliopistossa kehitetty Risc-V -arkkitehtuuri on viime vuosina kasvanut varteenotettavaksi haastajaksi – monesta syystä.
Ensinnäkin Armin sirujen kanssa samaan suunnittelufilosofiaan pohjautuva (Arm tulee sanoista Advanced RISC Machines) Risc-V on lisenssivapaa, eli puolijohdevalmistajien ei tarvitse maksaa lisenssimaksuja sen käytöstä. Tämä on iso etu etenkin pienten startupien näkökulmasta.
– Risc-V on iso ongelma Armille. Sen kanssa pitää tehdä paljon töitä, mutta se on ilmainen. Siinä ei ole yhtä paljon ominaisuuksia kuin Armissa, mutta siinä on enemmän kuin tarpeeksi monen asiakkaan tarpeisiin, Goldberg kuvailee.
Vapaasti käytettävä arkkitehtuuri kiinnostaa myös kauppapoliittisen väännön keskelle ajautuneita kiinalaisyrityksiä, jotka eivät pääse samalla tavalla käsiksi huipputeknologiaan kuin aikaisemmin. Goldbergin mukaan puolijohdeyritysten määrä on räjähtänyt Kiinassa. Nämä yhtiöt pääsääntöisesti työskentelevät Risc-V:n parissa.
Kiinnostus Risc-V:tä kohtaan on kasvanut myös isojen länsimaisten siruvalmistajien keskuudessa. Sysäys tähän tapahtui pari vuotta sitten, kun Armin omistama japanilainen sijoitusyhtiö Softbank ilmoitti myyvänsä Armin siruvalmistaja Nvidialle.
– Sinä päivänä, kun kauppa julkistettiin, kaikki Nvidian kilpailijat tuplasivat Risc-V:tä koskevat tutkimustyönsä, Goldberg sanoo.
Kilpailuviranomaiset torppasivat 40 miljardin dollarin kaupat viime vuonna, mutta siemen oli jo lähtenyt itämään. Nyt esimerkiksi Apple ja Google suunnittelevat siruja, joissa on sekä arm- että Risc-V -ytimiä.
Goldberg ei usko, että mobiililaitteiden valmistajat siirtyvät pois Armin siruista. Niissä Armin arkkitehtuurista on tullut jo korvaamaton osa ekosysteemiä.
– Mutta uusissa kategorioissa Risc-V näyttää houkuttelevammalta, Goldberg sanoo viitaten esimerkiksi esineiden internetiksi kutsuttuun kategoriaan, joka pitää sisällään kaikki äly-etuliitteen saaneet laitteet.
Softbank ei onnistunut tekemään Armista menestyksekästä
Nvidia-kauppojen kariutumisen jälkeen Softbank ilmoitti aloittavansa Armin listautumisen valmistelun.
Huomenna pörssiin ilmestyvä Arm ehti olla Softbankin omistuksessa seitsemän vuotta. Softbank osti Arm Holdings Ltd:n 32 miljardilla dollarilla ulos Lontoon pörssistä vuonna 2016. Kyseessä oli Softbankin suurin yritysosto.
Goldberg kuvailee Armin kehitystä Softbankin alaisuudessa uneliaaksi, vaikka yhtiö kasvatti liikevaihtoaan keskimäärin 16 prosenttia vuodessa.
Arm on onnistunut valtaamaan pienen siivun palvelinkeskusmarkkinoilta, joissa energiatehokkuuteen on alettu viime vuosina kiinnittämään enemmän huomiota. Yhtiön kehittämä arkkitehtuuri on myös hyvässä asemassa taistelemaan markkinaosuudesta autoteollisuudessa digitalisaatiossa. Tekoälyjärjestelmien siirtyminen palvelinkeskuksista ihmisten omille laitteille on iso mahdollisuus.
Tältä pohjalta Softbank on määritellyt Armin markkina-arvoksi sisäpiiritietojen perusteella 54,5 miljardia dollaria, mikä tekee yhtiöstä vuoden suurimman pörssitulokkaan. Lopullinen listautumishinta selviää myöhemmin tänään.
Kesällä julkisuuteen vuotaneiden asiakirjojen perusteella Softbank haki alun perin Armille 64 miljardin dollarin listautumishintaa. Goldberg toteaa, että tämä olisi ollut aivan liian korkea hinta. Alkuperäisellä arvostuksella Armin tuloskunto olisi vertautunut tekoälybuumin aallonharjalla ratsastavaan Nvidiaan, jonka markkina-arvo ylitti kesällä biljoonan eli tuhannen miljardin dollarin rajapyykin.
Jopa nyt määritelty 54,5 miljardin dollarin markkina-arvo on korkea. Listautumisessa tuoksahtaa Goldbergin mukaan rahastaminen. Talouslukujen perusteella oikea markkina-arvo olisi lähempänä Nvidia-kauppojen 40 miljardia dollaria.
Kovasta hinnasta huolimatta Armin listautumisannin on uutisoitiin alkuviikosta olevan jopa kymmenkertaisesti ylimerkitty, mikä tarkoittaa sitä, että kysyntää riittää siruyhtiön osakkeista. Applen, Googlen, Intelin, Nvidian ja Samsungin odotetaan hankkivan omistusosuuksia listautuvasta Armista. Tämä kuvaa Armin tärkeyttä koko puolijohdeteollisuudelle.
Oikaisu 13.9.2023 kello 13:45: Nokia 6110 oli ensimmäinen arm-sirulla varustettu GSM-puhelin, ei Nokia 8110 kuten jutussa alun perin kerrottiin.