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闖蕩半導體江湖60年屹立不倒!德州儀器強在哪?

發(fā)布人:芯東西 時間:2021-03-10 來源:工程師 發(fā)布文章
芯東西3月9日消息,小小一塊芯片,攪動著全球各國科技業(yè)的神經(jīng),IDC最新數(shù)據(jù)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(zhàn)略、商業(yè)價值之下,新老玩家你方唱罷我登場,勉力在各個產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)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年的時光。事實上,這位玩家本身的歷史,就與集成電路產(chǎn)業(yè)史無法分割——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(shù)據(jù)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(xù)多年入選“世界500強”公司。股****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為全球最大的數(shù)字信號和模擬電路廠商,德州儀器經(jīng)歷了什么?又掌握了什么秘訣?

從國防業(yè)務開始的半導體巨頭成長之路


翻開全球半導體行業(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(zhàn)略位置。不完全統(tǒng)計,德州儀器擁有約45000種模擬產(chǎn)品和客戶設(shè)計工具,市面上幾乎所有電子設(shè)備中都含有德州儀器的產(chǎn)品。因此,在股****市場上,德州儀器也常被視為整個半導體和電子行業(yè)的“晴雨表”。

其實,羅馬非一日建成,在德州儀器成立之初,公司業(yè)務十分單一,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、約翰遜買下了這個公司。1945年11月,帕特里克·E·哈格蒂被聘為實驗與制造(L&M)部門的總經(jīng)理。德州儀器于1942年憑借潛艇檢測設(shè)備進入美國軍用市場,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部門憑借其國防方面的合同,迅速超越了GSI的地理部門,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29.5億美元的價格將其國防業(yè)務出售給了雷神公司,開始專注于半導體領(lǐng)域中的模擬電路與嵌入式系統(tǒng)。而在半導體領(lǐng)域,德州儀器留下了一長串令人驚嘆的事跡:1954年生產(chǎn)了世界上第一個商用硅晶體管、同年設(shè)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(shù)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,杰克因為新入職而沒能“攢夠”公司為期兩周的傳統(tǒng)假期。在其他人休假期間,杰克開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獎。



兩度波折,錯失微處理器和移動芯片風口


盡管德州儀器技術(shù)實力強大,公司發(fā)展也并非一帆風順,在微處理器和移動芯片領(lǐng)域都曾與成功失之交臂。德州儀器本有一個在CPU領(lǐng)域取代英特爾的機會,卻最終功虧一簣。1970年,計算機制造商Computer Terminal Corp.(CTC)公司在設(shè)計Datapoint 2200(最早的終端用戶計算機)時,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。接下來英特爾4004芯片應運而生,成為了世界上首個微處理器。但因為英特爾一開始對4004芯片并不上心,在研發(fā)過程中,4004項目被耽擱了6個月。CTC不得已找到德州儀器,提出了相同的要求。幾個月后,德州儀器的TMX 1795誕生,在1971年3月被《商業(yè)周刊(Businessweek)》稱為“ LSI(大規(guī)模集成)的里程碑”。但是TMX 1795芯片有很多問題,比如它不能承受超過50mV的電壓波動、也不能獨立完成運算;它的架構(gòu)不合理也比較差,導致其尺寸過大,生產(chǎn)成本較高。


而此時CTC已經(jīng)對Datapoint 2200完成了升級,運行速度和散熱問題都得到了很好的解決。TMX 1795項目就此終止,沒有像英特爾4004和8008一樣投入市場。除了PC時代,德州儀器也站上過移動時代的“世界之巔”。在蘋果iPhone手機出現(xiàn)前,德州儀器作為諾基亞等廠商的芯片供應商,在移動芯片領(lǐng)域稱霸一時。但是在智能手機出現(xiàn)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)域的專利,手機廠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利的高通進行競爭時,經(jīng)常處于下風。因此德州儀器在2012年裁掉了無線部門1700人,逐漸放棄了移動芯片市場。

多產(chǎn)業(yè)覆蓋幫助德州儀器轉(zhuǎn)型成功


即使兩次失敗使得德州儀器在PC和智能手機時代地位有所下降,德州儀器也沒有因此而一蹶不振。事實上,每次轉(zhuǎn)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年開始放棄國防軍工與微處理器,以65億美元價格收購美國國家半導體,布局模擬電路和嵌入式系統(tǒng)。2020年德州儀器模擬電路營收109億美元,占總營收的75.38%;嵌入式系統(tǒng)營收26億美元,占2020年總營收的17.98%。兩項業(yè)務總計占比93.36%,是當前德州儀器的主要營收來源。

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)務后,把業(yè)務市場向汽車和工業(yè)領(lǐng)域拓展。2020年工業(yè)市場和汽車市場營收占到了德州儀器的57%,這一市場也成為了德州儀器的主要市場。

德州儀器之所以能夠在轉(zhuǎn)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(yǎng)等多種因素。德州儀器的轉(zhuǎn)型成功大多來自于其原有業(yè)務中的強勢產(chǎn)品。德州儀器采用“廣撒網(wǎng),多斂魚”的策略,在多個領(lǐng)域同時推動布局,依靠完整的產(chǎn)業(yè)線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(shè)備時,也在自動進程控制計算機等領(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TLC542的車載器件8位ADC。2003年德州儀器還推出了第一款汽車信息娛樂系統(tǒng)。在其出售移動業(yè)務后,2010年德州儀器汽車業(yè)務營收達到10億美元,成為了當時少數(shù)的汽車處理器廠商之一。據(jù)前德州儀器中國區(qū)高管呂昱昭稱,德州儀器擁有十萬余種產(chǎn)品,涵蓋到從處理器、微控制器、無線、到ADC/DAC的所有產(chǎn)品,能為客戶全方位的解決需求。德州儀器之所以能夠有如此全面的產(chǎn)品線,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)建了著名的基爾比實驗室,對未來五到十年甚至更長的新技術(shù)進行開發(fā),德州儀器的氮化鎵工藝,電容隔離工藝等技術(shù)都來自于這個實驗室。德州儀器一直比較重視研發(fā)和銷售能力建設(shè),其研究和開發(fā)費用(R&D)占營收的比例長期穩(wěn)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項專利。

此外,德州儀器針對人才培養(yǎng)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(jù)曾在德州儀器實習過的人描述,實習階段就會有老員工全程的教導、精確到天的實習計劃和部門經(jīng)理的1對1培訓。實習生也需要每周或每天進行實習反饋,方便HR或部門經(jīng)理進行觀察和評價。在這樣比較科學的人才培養(yǎng)流程下,德州儀器成為了不少優(yōu)秀人才的實習、就業(yè)首選,保證了自身新鮮血液的補充。

結(jié)語:老牌半導體企業(yè)擁有“年輕靈魂”


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

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


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