扑克王网址德州仪器如何 30 年稳坐半导体 Top10,一文解析

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2021-03-12 16:35

3 月 9 日消息,扑克王网址小小一块芯片,搅动着全球各国科技业的神经,IDC 最新数据显示,2020 年全球半导体业产值达到了 4420 余亿美元,2021 年则有望飙升到 4760 亿美元。

在芯片产品重要的战略、商业价值之下,新老玩家你方唱罢我登场,勉力在各个产业链环节中分得一杯羹。目前全球半导体领域的领先玩家基本上都是在 20 世纪中后期成立。比如,全球第一大半导体公司英特尔成立于 1968 年。但是,在全球半导体领域的 “精英俱乐部”中,有一位玩家的历史可追溯到 1930 年、至今已跨越了约 91 年的时光。事实上,这位玩家本身的历史,就与集成电路产业史无法分割——世界上第一块集成电路,诞生于这家公司一位工程师之手。

这家公司就是德州仪器(Texas Instruments)。数据显示,2020 年,德州仪器在全球半导体公司中排名第七,并已连续多年入选 “世界 500 强”公司。股票信息显示,2016-2021 年,德州仪器市值翻了近三倍。

有趣的是,德州仪器最初并非定位为一家独立的芯片公司,而是一家地质勘探公司的子公司。90 年间,从一家生产地质勘探用晶体管的子公司成长为全球最大的数字信号和模拟电路厂商,德州仪器经历了什么?又掌握了什么秘诀?

一、从国防业务开始的半导体巨头成长之路翻开全球半导体行业 Top10 榜单,从 1993 年起,德州仪器即名列其中。探究 30 年间,德州仪器在半导体市场几番沉浮而不倒的原因,其在全球半导体产业链中拥有极其重要的战略位置。

不完全统计,德州仪器拥有约 45000 种模拟产品和客户设计工具,市面上几乎所有电子设备中都含有德州仪器的产品。因此,在股票市场上,德州仪器也常被视为整个半导体和电子行业的 “晴雨表”。

其实,罗马非一日建成,在德州仪器成立之初,公司业务十分单一,仅生产母公司 Geophysical Service Incorporated(GSI)地质勘探所需的一种晶体管产品。1930 年,尤金 · 麦克德莫特(Eugene McDermott)、塞瑟尔 ·H· 格林(Cecil H.Green)、J· 埃里克 · 约翰逊(J.Erik Jonsson)、帕特里克 ·E· 哈格蒂(Patrick E.Haggerty)等人创办了德州仪器。

随后在 1941 年,麦克德莫特、格林、约翰逊买下了这个公司。1945 年 11 月,帕特里克 ·E· 哈格蒂被聘为实验与制造(L&M)部门的总经理。

德州仪器于 1942 年凭借潜艇检测设备进入美国军用市场,在红外雷达、激光制导和军用计算机领域都有所成就。1951 年该公司旗下的 L&M 部门凭借其国防方面的合同,迅速超越了 GSI 的地理部门,公司被重命名为 “通用仪器”(General Instrument),同一年,公司被命名为 “德州仪器”。1997 年,德州仪器以 29.5 亿美元的价格将其国防业务出售给了雷神公司,开始专注于半导体领域中的模拟电路与嵌入式系统。

而在半导体领域,德州仪器留下了一长串令人惊叹的事迹:1954 年生产了世界上第一个商用硅晶体管、同年设计并制造了第一台晶体管收音机、1958 年发明了集成电路和手持计算器、1970 年推出了第一款单芯片微控制器、1987 年发明了 DLP(数字光处理)芯片……

值得一提的是,在 1958 年入职德州仪器的工程师杰克 · 基尔比(Jack Kilby),正是集成电路的发明者。

彼时,杰克因为新入职而没能 “攒够”公司为期两周的传统假期。在其他人休假期间,杰克开始研究自己感兴趣的新工艺,最终在 1958 年 9 月 12 日研发出世界上首款集成电路。由于其发明集成电路的杰出贡献,杰克 · 基尔比在 2000 年被授予诺贝尔物理学奖。

▲杰克 · 基尔比

二、两度波折,错失微处理器和移动芯片风口不过尽管德州仪器技术实力强大,公司发展也并非一帆风顺,在微处理器和移动芯片领域都曾与成功失之交臂。

德州仪器本有一个在 CPU 领域取代英特尔的机会,却最终功亏一篑。

1970 年,计算机制造商 Computer Terminal Corp.(CTC)公司在设计 Datapoint 2200(最早的终端用户计算机)时,希望英特尔能够采取单一芯片,使 Datapoint 2200 体积更小、散热效果更好。

接下来英特尔 4004 芯片应运而生,成为了世界上首个微处理器。但因为英特尔一开始对 4004 芯片并不上心,在研发过程中,4004 项目被耽搁了 6 个月。

CTC 不得已找到德州仪器,提出了相同的要求。几个月后,德州仪器的 TMX 1795 诞生,在 1971 年 3 月被《商业周刊(Businessweek)》称为 “ LSI(大规模集成)的里程碑”。

但是 TMX 1795 芯片有很多问题,比如它不能承受超过 50mV 的电压波动、也不能独立完成运算;它的架构不合理也比较差,导致其尺寸过大,生产成本较高。

▲TMX 1795 与英特尔 4004、8008 芯片尺寸对比(来源:Ken Shirriff‘s blog)

而此时 CTC 已经对 Datapoint 2200 完成了升级,运行速度和散热问题都得到了很好的解决。TMX 1795 项目就此终止,没有像英特尔 4004 和 8008 一样投入市场。

除了 PC 时代,德州仪器也站上过移动时代的世界之巅。在苹果 iPhone 手机出现前,德州仪器作为诺基亚等厂商的芯片供应商,在移动芯片领域称霸一时。

但是在智能手机出现后,手机基带的重要性不断提高,而德州仪器缺少通信基带领域的专利,手机厂商如果使用其芯片还需要搭配其他公司的基带芯片,成本较高。

这导致德州仪器和手握大量通信专利的高通进行竞争时,经常处于下风。因此德州仪器在 2012 年裁掉了无线部门 1700 人,逐渐放弃了移动芯片市场。

三、多产业覆盖帮助德州仪器转型成功即使两次失败使得德州仪器在 PC 和智能手机时代地位有所下降,德州仪器也没有因此而一蹶不振。

事实上,每次转型德州仪器都能迅速重整旗鼓,在新的领域取得成功。

德州仪器在 1997 年开始放弃国防军工与微处理器,以 65 亿美元价格收购美国国家半导体,布局模拟电路和嵌入式系统。

2020 年德州仪器模拟电路营收 109 亿美元,占总营收的 75.38%;嵌入式系统营收 26 亿美元,占 2020 年总营收的 17.98%。两项业务总计占比 93.36%,是当前德州仪器的主要营收来源。

▲德州仪器主营业务占比(来源:Texas Instruments)

德州仪器在 2007 年向 Intel、英飞凌、贝恩资本出售其 LCD、DSL、传感器及控制器、手机基带业务后,把业务市场向汽车和工业领域拓展。2020 年工业市场和汽车市场营收占到了德州仪器的 57%,这一市场也成为了德州仪器的主要市场。

▲德州仪器关键市场占比(来源:Texas Instruments)

德州仪器之所以能够在转型后迅速重新取得成功,有多产品布局、注重技术发展、善于人才培养等多种因素。

德州仪器的转型成功大多来自于其原有业务中的强势产品。德州仪器采用 “广撒网,多敛鱼”的策略,在多个领域同时推动布局,依靠完整的产业线覆盖在竞争中取得优势。

比如德州仪器在为美国军方生产雷达等军用设备时,也在自动进程控制计算机等领域有所成就。

早在 20 世纪 80 年代,它就为福特和通用打造了名为 TLC542 的车载器件 8 位 ADC。

2003 年德州仪器还推出了第一款汽车信息娱乐系统。

在其出售移动业务后,2010 年德州仪器汽车业务营收达到 10 亿美元,成为了当时少数的汽车处理器厂商之一。

据前德州仪器中国区高管吕昱昭称,德州仪器拥有十万余种产品,涵盖到从处理器、微控制器、无线、到 ADC/DAC 的所有产品,能为客户全方位的解决需求。

德州仪器之所以能够有如此全面的产品线,是因为它对研发和创新比较重视。

杰克 · 基尔比成名之后,德州仪器创建了著名的基尔比实验室,对未来五到十年甚至更长的新技术进行开发,德州仪器的氮化镓工艺,电容隔离工艺等技术都来自于这个实验室。

德州仪器一直比较重视研发和销售能力建设,其研究和开发费用(R&D)占营收的比例长期稳定在 10% 左右。

2020 年德州仪器研发投入 15.3 亿美元,是美国研发投入前十的半导体公司之一,至今总共拥有 61316 项专利。

此外,德州仪器针对人才培养也十分重视,台积电的张忠谋、中芯国际的张汝京、圣邦股份的创始人张世龙等人都出自德州仪器。

根据曾在德州仪器实习过的人描述,实习阶段就会有老员工全程的教导、精确到天的实习计划和部门经理的 1 对 1 培训。实习生也需要每周或每天进行实习反馈,方便 HR 或部门经理进行观察和评价。

在这样比较科学的人才培养流程下,德州仪器成为了不少优秀人才的实习、就业首选,保证了自身新鲜血液的补充。

结语:老牌半导体企业拥有 “年轻灵魂”作为一家老牌半导体厂商,德州仪器敢于在关键时刻大刀阔斧地调整公司业务方向,以面对新的领域和竞争。

在其官网上,德州仪器将公司价值观定义为:值得信任、兼容并蓄、勇于创新、保持竞争。这种不惧挑战的年轻心态,或许就是德州仪器的核心竞争力之一。

参考信源:Ken Shirriff‘s blog、五矩《半导体界的隐世老人:德州仪器的得与失》 、川轶之《德州仪器暑期实习分享》、Texas Instruments 官网

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