闖蕩半導體江湖60年屹立不倒！德州儀器強在哪？

芯東西3月9日消息，小小一塊芯片，攪動(dòng)著(zhù)全球各國科技業(yè)的神經(jīng)，IDC最新數據顯示，2020年全球半導體業(yè)產(chǎn)值達到了4420余億美元，2021年則有望飆升到4760億美元。

在芯片產(chǎn)品重要的戰略、商業(yè)價(jià)值之下，新老玩家你方唱罷我登場(chǎng)，勉力在各個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節中分得一杯羹。目前全球半導體領(lǐng)域的領(lǐng)先玩家基本上都是在20世紀中后期成立。比如，全球第一大半導體公司英特爾成立于1968年。

但是，在全球半導體領(lǐng)域的“精英俱樂(lè )部”中，有一位玩家的歷史可追溯到1930年、至今已跨越了約91年的時(shí)光。

事實(shí)上，這位玩家本身的歷史，就與集成電路產(chǎn)業(yè)史無(wú)法分割——世界上第一塊集成電路，誕生于這家公司一位工程師之手。

這家公司就是德州儀器（Texas Instruments）。數據顯示，2020年，德州儀器在全球半導體公司中排名第七，并已連續多年入選“世界500強”公司。股票信息顯示，2016-2021年，德州儀器市值翻了近三倍。

有趣的是，德州儀器最初并非定位為一家獨立的芯片公司，而是一家地質(zhì)勘探公司的子公司。90年間，從一家生產(chǎn)地質(zhì)勘探用晶體管的子公司成長(cháng)為全球最大的數字信號和模擬電路廠(chǎng)商，德州儀器經(jīng)歷了什么？又掌握了什么秘訣？

一、從國防業(yè)務(wù)開(kāi)始的半導體巨頭成長(cháng)之路

翻開(kāi)全球半導體行業(yè)Top10榜單，從1993年起，德州儀器即名列其中。探究30年間，德州儀器在半導體市場(chǎng)幾番沉浮而不倒的原因，其在全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈中擁有極其重要的戰略位置。

不完全統計，德州儀器擁有約45000種模擬產(chǎn)品和客戶(hù)設計工具，市面上幾乎所有電子設備中都含有德州儀器的產(chǎn)品。因此，在股票市場(chǎng)上，德州儀器也常被視為整個(gè)半導體和電子行業(yè)的“晴雨表”。

其實(shí)，羅馬非一日建成，在德州儀器成立之初，公司業(yè)務(wù)十分單一，僅生產(chǎn)母公司Geophysical Service Incorporated（GSI）地質(zhì)勘探所需的一種晶體管產(chǎn)品。

1930年，尤金·麥克德莫特（Eugene McDermott）、塞瑟爾·H·格林（Cecil H.Green）、J·埃里克·約翰遜（J.Erik Jonsson）、帕特里克·E·哈格蒂（Patrick E.Haggerty）等人創(chuàng )辦了德州儀器。

隨后在1941年，麥克德莫特、格林、約翰遜買(mǎi)下了這個(gè)公司。1945年11月，帕特里克·E·哈格蒂被聘為實(shí)驗與制造（L&M）部門(mén)的總經(jīng)理。

德州儀器于1942年憑借潛艇檢測設備進(jìn)入美國軍用市場(chǎng)，在紅外雷達、激光制導和軍用計算機領(lǐng)域都有所成就。

1951年該公司旗下的L&M部門(mén)憑借其國防方面的合同，迅速超越了GSI的地理部門(mén)，公司被重命名為“通用儀器”（General Instrument），同一年，公司被命名為“德州儀器”。1997年，德州儀器以29.5億美元的價(jià)格將其國防業(yè)務(wù)出售給了雷神公司，開(kāi)始專(zhuān)注于半導體領(lǐng)域中的模擬電路與嵌入式系統。

而在半導體領(lǐng)域，德州儀器留下了一長(cháng)串令人驚嘆的事跡：1954年生產(chǎn)了世界上第一個(gè)商用硅晶體管、同年設計并制造了第一臺晶體管收音機、1958年發(fā)明了集成電路和手持計算器、1970年推出了第一款單芯片微控制器、1987年發(fā)明了DLP（數字光處理）芯片……

值得一提的是，在1958年入職德州儀器的工程師杰克·基爾比（Jack Kilby），正是集成電路的發(fā)明者。

彼時(shí)，杰克因為新入職而沒(méi)能“攢夠”公司為期兩周的傳統假期。在其他人休假期間，杰克開(kāi)始研究自己感興趣的新工藝，最終在1958年9月12日研發(fā)出世界上首款集成電路。由于其發(fā)明集成電路的杰出貢獻，杰克·基爾比在2000年被授予諾貝爾物理學(xué)獎。

▲杰克·基爾比

二、兩度波折，錯失微處理器和移動(dòng)芯片風(fēng)口

不過(guò)盡管德州儀器技術(shù)實(shí)力強大，公司發(fā)展也并非一帆風(fēng)順，在微處理器和移動(dòng)芯片領(lǐng)域都曾與成功失之交臂。

德州儀器本有一個(gè)在CPU領(lǐng)域取代英特爾的機會(huì )，卻最終功虧一簣。

1970年，計算機制造商Computer Terminal Corp.（CTC）公司在設計Datapoint 2200（最早的終端用戶(hù)計算機）時(shí)，希望英特爾能夠采取單一芯片，使Datapoint 2200體積更小、散熱效果更好。

接下來(lái)英特爾4004芯片應運而生，成為了世界上首個(gè)微處理器。但因為英特爾一開(kāi)始對4004芯片并不上心，在研發(fā)過(guò)程中，4004項目被耽擱了6個(gè)月。

CTC不得已找到德州儀器，提出了相同的要求。幾個(gè)月后，德州儀器的TMX 1795誕生，在1971年3月被《商業(yè)周刊（Businessweek）》稱(chēng)為“ LSI（大規模集成）的里程碑”。

但是TMX 1795芯片有很多問(wèn)題，比如它不能承受超過(guò)50mV的電壓波動(dòng)、也不能獨立完成運算；它的架構不合理也比較差，導致其尺寸過(guò)大，生產(chǎn)成本較高。

▲TMX 1795與英特爾4004、8008芯片尺寸對比（來(lái)源：Ken Shirriff‘s blog）

而此時(shí)CTC已經(jīng)對Datapoint 2200完成了升級，運行速度和散熱問(wèn)題都得到了很好的解決。TMX 1795項目就此終止，沒(méi)有像英特爾4004和8008一樣投入市場(chǎng)。

除了PC時(shí)代，德州儀器也站上過(guò)移動(dòng)時(shí)代的世界之巔。在蘋(píng)果iPhone手機出現前，德州儀器作為諾基亞等廠(chǎng)商的芯片供應商，在移動(dòng)芯片領(lǐng)域稱(chēng)霸一時(shí)。

但是在智能手機出現后，手機基帶的重要性不斷提高，而德州儀器缺少通信基帶領(lǐng)域的專(zhuān)利，手機廠(chǎng)商如果使用其芯片還需要搭配其他公司的基帶芯片，成本較高。

這導致德州儀器和手握大量通信專(zhuān)利的高通進(jìn)行競爭時(shí)，經(jīng)常處于下風(fēng)。因此德州儀器在2012年裁掉了無(wú)線(xiàn)部門(mén)1700人，逐漸放棄了移動(dòng)芯片市場(chǎng)。

三、多產(chǎn)業(yè)覆蓋幫助德州儀器轉型成功

即使兩次失敗使得德州儀器在PC和智能手機時(shí)代地位有所下降，德州儀器也沒(méi)有因此而一蹶不振。

事實(shí)上，每次轉型德州儀器都能迅速重整旗鼓，在新的領(lǐng)域取得成功。

德州儀器在1997年開(kāi)始放棄國防軍工與微處理器，以65億美元價(jià)格收購美國國家半導體，布局模擬電路和嵌入式系統。

2020年德州儀器模擬電路營(yíng)收109億美元，占總營(yíng)收的75.38%；嵌入式系統營(yíng)收26億美元，占2020年總營(yíng)收的17.98%。兩項業(yè)務(wù)總計占比93.36%，是當前德州儀器的主要營(yíng)收來(lái)源。

▲德州儀器主營(yíng)業(yè)務(wù)占比（來(lái)源：Texas Instruments）

德州儀器在2007年向Intel、英飛凌、貝恩資本出售其LCD、DSL、傳感器及控制器、手機基帶業(yè)務(wù)后，把業(yè)務(wù)市場(chǎng)向汽車(chē)和工業(yè)領(lǐng)域拓展。

2020年工業(yè)市場(chǎng)和汽車(chē)市場(chǎng)營(yíng)收占到了德州儀器的57%，這一市場(chǎng)也成為了德州儀器的主要市場(chǎng)。

▲德州儀器關(guān)鍵市場(chǎng)占比（來(lái)源：Texas Instruments）

德州儀器之所以能夠在轉型后迅速重新取得成功，有多產(chǎn)品布局、注重技術(shù)發(fā)展、善于人才培養等多種因素。

德州儀器的轉型成功大多來(lái)自于其原有業(yè)務(wù)中的強勢產(chǎn)品。德州儀器采用“廣撒網(wǎng)，多斂魚(yú)”的策略，在多個(gè)領(lǐng)域同時(shí)推動(dòng)布局，依靠完整的產(chǎn)業(yè)線(xiàn)覆蓋在競爭中取得優(yōu)勢。

比如德州儀器在為美國軍方生產(chǎn)雷達等軍用設備時(shí)，也在自動(dòng)進(jìn)程控制計算機等領(lǐng)域有所成就。

早在20世紀80年代，它就為福特和通用打造了名為T(mén)LC542的車(chē)載器件8位ADC。

2003年德州儀器還推出了第一款汽車(chē)信息娛樂(lè )系統。

在其出售移動(dòng)業(yè)務(wù)后，2010年德州儀器汽車(chē)業(yè)務(wù)營(yíng)收達到10億美元，成為了當時(shí)少數的汽車(chē)處理器廠(chǎng)商之一。

據前德州儀器中國區高管呂昱昭稱(chēng)，德州儀器擁有十萬(wàn)余種產(chǎn)品，涵蓋到從處理器、微控制器、無(wú)線(xiàn)、到ADC/DAC的所有產(chǎn)品，能為客戶(hù)全方位的解決需求。

德州儀器之所以能夠有如此全面的產(chǎn)品線(xiàn)，是因為它對研發(fā)和創(chuàng )新比較重視。

杰克·基爾比成名之后，德州儀器創(chuàng )建了著(zhù)名的基爾比實(shí)驗室，對未來(lái)五到十年甚至更長(cháng)的新技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，德州儀器的氮化鎵工藝，電容隔離工藝等技術(shù)都來(lái)自于這個(gè)實(shí)驗室。

德州儀器一直比較重視研發(fā)和銷(xiāo)售能力建設，其研究和開(kāi)發(fā)費用（R&D）占營(yíng)收的比例長(cháng)期穩定在10%左右。

2020年德州儀器研發(fā)投入15.3億美元，是美國研發(fā)投入前十的半導體公司之一，至今總共擁有61316項專(zhuān)利。

此外，德州儀器針對人才培養也十分重視，臺積電的張忠謀、中芯國際的張汝京、圣邦股份的創(chuàng )始人張世龍等人都出自德州儀器。

根據曾在德州儀器實(shí)習過(guò)的人描述，實(shí)習階段就會(huì )有老員工全程的教導、精確到天的實(shí)習計劃和部門(mén)經(jīng)理的1對1培訓。實(shí)習生也需要每周或每天進(jìn)行實(shí)習反饋，方便HR或部門(mén)經(jīng)理進(jìn)行觀(guān)察和評價(jià)。

在這樣比較科學(xué)的人才培養流程下，德州儀器成為了不少優(yōu)秀人才的實(shí)習、就業(yè)首選，保證了自身新鮮血液的補充。

結語(yǔ)：老牌半導體企業(yè)擁有“年輕靈魂”

作為一家老牌半導體廠(chǎng)商，德州儀器敢于在關(guān)鍵時(shí)刻大刀闊斧地調整公司業(yè)務(wù)方向，以面對新的領(lǐng)域和競爭。

在其官網(wǎng)上，德州儀器將公司價(jià)值觀(guān)定義為：值得信任、兼容并蓄、勇于創(chuàng )新、保持競爭。這種不懼挑戰的年輕心態(tài)，或許就是德州儀器的核心競爭力之一。

參考信源：Ken Shirriff‘s blog、五矩《半導體界的隱世老人：德州儀器的得與失》 、川軼之《德州儀器暑期實(shí)習分享》、Texas Instruments官網(wǎng)