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  • 闯荡半导体江湖60年屹立唔倒,德州仪器强喺边?

    本文嚟自微信公众号“芯嘢”(ID:aichip001),作者:高 歌,编辑:云鹏,经授权发布。

    芯嘢3月9日消息,小小一块芯片,搅动住全球各国科技业嘅神经,IDC最新数据显示,2020年全球半导体业产值达到4420余亿美元,2021年则有望飙升到4760亿美元。

    喺芯片产品重系要嘅战略、商业价值之下,新老玩家你方唱罢我登场,勉力喺各个产业链环节中分得一杯羹。目前全球半导体领域嘅领先玩家基本上都系喺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。

    但系,喺全球半导体领域嘅“精英俱乐部”中,有一位玩家嘅历史可追溯到1930年、至今已跨越约91年嘅时光。

    事实上,这位玩家本身嘅历史,就同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。

    这家公司就系德州仪器(Texas Instruments)。数据显示,2020年,德州仪器喺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,德州仪器市值翻近三倍。

    闯荡半导体江湖60年屹立唔倒,德州仪器强喺边?

    有趣嘅系,德州仪器最初并非定位为一家独立嘅芯片公司,而系一家地质勘探公司嘅子公司。90年间,从一家生产地质勘探用晶体管嘅子公司成长为全球最大嘅数字信号同模拟电路厂商,德州仪器经历乜嘢?又掌握乜嘢秘诀?

    01. 从国防业务开始嘅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,德州仪器喺半导体市场几番沉浮而唔倒嘅原因,佢喺全球半导体产业链中拥有极其重系要嘅战略位置。

    唔完全统计,德州仪器拥有约45000种模拟产品同客户设计工具,市面上几乎所有电子设备中都含有德州仪器嘅产品。因此,喺股票市场上,德州仪器都常被视为成个半导体同电子行业嘅“晴雨表”。

    闯荡半导体江湖60年屹立唔倒,德州仪器强喺边?

    其实,罗马非一日建成,喺德州仪器成立之初,公司业务十分单一,仅生产母公司Geophysical Service Incorporated(GSI)地质勘探所需嘅一种晶体管产品。

    1930年,尤金·麦克德莫特(Eugene McDermott)、塞瑟尔·H·格林(Cecil H.Green)、J·埃入面克·约翰逊(J.Erik Jonsson)、帕特入面克·E·哈格蒂(Patrick E.Haggerty)等人创办德州仪器。

    闯荡半导体江湖60年屹立唔倒,德州仪器强喺边?

    随后喺1941年,麦克德莫特、格林、约翰逊买下呢个公司。1945年11月,帕特入面克·E·哈格蒂被聘为实验同制造(L&M)部门嘅总经理。

    德州仪器于1942年凭借潜艇检测设备进入美国军用市场,喺红外雷达、激光制导同军用计算机领域都有所成就。

    1951年该公司旗下嘅L&M部门凭借其国防方面嘅合同,迅速超越GSI嘅地理部门,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29.5亿美元嘅价格将其国防业务出售畀咗雷神公司,开始专注于半导体领域中嘅模拟电路同嵌入式系统。

    而喺半导体领域,德州仪器留下一长串令人惊叹嘅事迹:1954年生产世界上第一个商用硅晶体管、同年设计并制造第一台晶体管收音机、1958年发明集成电路同手持计算器、1970年推出第一款单芯片微控制器、1987年发明DLP(数字光处理)芯片……

    值得一提嘅系,喺1958年入职德州仪器嘅工程师杰克·基尔比(Jack Kilby),正系集成电路嘅发明者。

    彼嗰时,杰克因为新入职而没可以“攒够”公司为期两周嘅传统假期。喺其他人休假期间,杰克开始研究自己感兴趣嘅新工艺,最终喺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嘅杰出贡献,杰克·基尔比喺2000年被授予诺贝尔物理学奖。

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    ▲杰克·基尔比

    02. 两度波折,错失微处理器同移动芯片风口

    虽然德州仪器技术实力强大,公司发展都并非一帆风顺,喺微处理器同移动芯片领域都曾同成功失之交臂。

    德州仪器本有一个喺CPU领域取代英特尔嘅机会,却最终功亏一篑。

    1970年,计算机制造商Computer Terminal Corp.(CTC)公司喺设计Datapoint 2200(最早嘅终端用户计算机)嗰时,希望英特尔够晒采取单一芯片,使Datapoint 2200体积更小、散热效果更好。

    接下嚟英特尔4004芯片应运而生,成为咗世界上首个微处理器。但因为英特尔一开始对4004芯片并唔上心,喺研发过程中,4004项目被耽搁6个月。

    CTC唔得已揾到德州仪器,提出相同嘅要求。几个月后,德州仪器嘅TMX 1795诞生,喺1971年3月被《商业周刊(Businessweek)》称为“ LSI(大规模集成)嘅入面程碑”。

    但系TMX 1795芯片有好多问题,比如佢唔可以承受超过50mV嘅电压波动、都唔可以独立完成运算;佢嘅架构唔合理都比较差,导致其尺寸过大,生产成本较高。

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

    而此时CTC已经对Datapoint 2200完成升级,运行速度同散热问题都得到好好嘅解决。TMX 1795项目就此终止,没有像英特尔4004同8008一样投入市场。

    除PC时代,德州仪器都站上过移动时代嘅“世界之巅”。喺苹果iPhone手机出现前,德州仪器作为诺基亚等厂商嘅芯片供应商,喺移动芯片领域称霸一时。

    但系喺智能手机出现后,手机基带嘅重系要性唔断提高,而德州仪器缺少通信基带领域嘅专利,手机厂商如果使用其芯片仲系要系要搭配其他公司嘅基带芯片,成本较高。

    这导致德州仪器同手握大量通信专利嘅高通进行竞争嗰时,经常处于下风。因此德州仪器喺2012年裁掉无线部门1700人,逐渐放弃移动芯片市场。

    03. 多产业覆盖帮助德州仪器转型成功

    就算两次失败使得德州仪器喺PC同智能手机时代地位有所下降,德州仪器都没有因此而一蹶唔振。

    事实上,每次转型德州仪器都可以迅速重整旗鼓,喺新嘅领域取得成功。

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

    2020年德州仪器模拟电路营收109亿美元,占总营收嘅75.38%;嵌入式系统营收26亿美元,占2020年总营收嘅17.98%。两项业务总计占比93.36%,系家阵时德州仪器嘅主系要营收来源。

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    ▲德州仪器主营业务占比(来源:Texas Instruments)

    德州仪器喺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,将业务市场向汽车同工业领域拓展。

    2020年工业市场同汽车市场营收占到德州仪器嘅57%,这一市场都成为咗德州仪器嘅主系要市场。

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    ▲德州仪器关键市场占比(来源:Texas Instruments)

    德州仪器之所以够晒喺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。

    德州仪器嘅转型成功大多嚟自于其原有业务中嘅强势产品。德州仪器采用“广撒网,多敛鱼”嘅策略,喺多个领域同时推动布局,依靠完整嘅产业线覆盖喺竞争中取得优势。

    比如德州仪器喺为美国军方生产雷达等军用设备嗰时,都喺自动进程控制计算机等领域有所成就。

    早喺20世纪80年代,佢就为福特同通用打造名为TLC542嘅车载器件8位ADC。

    2003年德州仪器仲推出第一款汽车信息娱乐系统。

    喺其出售移动业务后,2010年德州仪器汽车业务营收达到10亿美元,成为咗当时少数嘅汽车处理器厂商之一。

    据前德州仪器中国区高管吕昱昭话,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嘅所有产品,但系以为客户全方位嘅解决需求。

    德州仪器之所以够晒有咁全面嘅产品线,系因为佢对研发同创新比较重视。

    杰克·基尔比成名之后,德州仪器创建著名嘅基尔比实验室,对未嚟五到十年甚至更长嘅新技术进行开发,德州仪器嘅氮化镓工艺,电容隔离工艺等技术都嚟自于呢个实验室。

    德州仪器一直比较重视研发同销售能力建设,其研究同开发费用(R&D)占营收嘅比例长期稳定喺10%左右。

    2020年德州仪器研发投入15.3亿美元,系美国研发投入前十嘅半导体公司之一,至今总共拥有61316项专利。

    闯荡半导体江湖60年屹立唔倒,德州仪器强喺边?

    此外,德州仪器针对人才培养都十分重视,台积电嘅张忠谋、中芯国际嘅张汝京、圣邦股份嘅创始人张世龙等人都出自德州仪器。

    根据曾喺德州仪器实习过嘅人描述,实习阶段就会有老员工全程嘅教导、精确到天嘅实习计划同部门经理嘅1对1培训。实习生都需系要每周或每天进行实习反馈,方便HR或部门经理进行观察同评价。

    喺咁样比较科学嘅人才培养流程下,德州仪器成为咗唔少优秀人才嘅实习、就业首选,保证自身新鲜血液嘅补充。

    04. 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,德州仪器敢于喺关键 时刻大刀阔斧地调整公司业务方向,以面对新嘅领域同竞争。

    喺其官网上,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。呢种唔惧挑战嘅年轻心态,或者就系德州仪器嘅核心竞争力之一。

    参考信源:Ken Shirriff‘s blog、五矩《半导体界嘅隐世老人:德州仪器嘅得同失》 、川轶之《德州仪器暑期实习分享》、Texas Instruments官网

    2021-03-09 21:06:47

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