TI（德州仪器 $德州仪器(TXN)$ ）-模拟芯片龙头的前世今生
一、从一台金融计算器说起
说到德州仪器（TI）这个公司，很多不了解半导体行业的同学们对这家公司的第一印象应该是一部灰不拉几的金融计算器，绝大部分CFA考生手持一部。
这部金融计算器是CFA协会指定的官方考试用计算器，如果你想要参加考试那你就必须花两百多大洋在网上买一部塑料壳子，液晶灰屏幕的计算器，就是下图这个：
每当CFA考试开始前，CFA协会的监考老师都会拿着你的计算器反复观摩，一旦看到不是指定的同款计算器，那老铁不好意思，这场考试你基本不用参加了，6000多的考试费用那你就白交吧。
说实在的，这个计算器的功能没啥特殊的，如果采用的函数计算数据量稍微大一点儿，然后计算的频率稍微高那么一点点（相对于数学计算器来说），你仔细听计算器还会发出微弱的咯吱咯吱的声音，然后咯吱那么一下，最后黑白的小液晶屏幕就给你一个数据。
估计这个计算器的运算核心芯片应该成本也就不超过1美金，然后计算器卖的死贵死贵，这么多年价格从来没有低过250块人民币以下。如果CFA考试机构没有认定品牌的话，估计国产计算器同样的功能搭载同样的芯片，零售价格估计应该可以卖到50块钱以下。
所以，这件事儿也可以看出来，美国公司对美国公司那是真爱，半导体公司也能受惠到金融考试的标准，玩儿指定标准和规则，老美的公司确实是一流！
二、石油行业出身的半导体大哥
与现在遍地硅谷出身的半导体公司不同，德州仪器的总部位于美国德克萨斯州达拉斯，原因在于第一次世界大战推动了全球对石油的需求，依托德克萨斯州得天独厚的石油资源，1930年，J·克莱伦斯·卡彻和尤金·麦克德莫特一起创建了一个叫做“地球物理业务公司”（GSI）的公司，这就是德州仪器的前身。
一开始GSI主要业务是为石油工业提供地质探测，但由于石油开采量提升，石油行业出现供大于求的萧条期，到第二次世界大战期间，GSI开始扩大业务为美国陆军和海军生产国防电子产品。
借助国防合同，GSI实验室和制造部门(L&M)部门迅速超越了地理部门，电子业务也顺理成为公司的支柱产业。1951年公司重组并重命名为“通用仪器公司“，同一年再次更名为”德州仪器“（Texas Instruments, 简称TI）沿用至今，而GSI成为新公司的子公司。
就这样GSI旗下的电子部门不仅独立门户，还将原来的母公司变为自己的一个部门，完成了华丽逆转。
这时对德州仪器来说，人生才刚刚开始。
三、晶体管时代-集成电路的前身
1952年，德州仪器从西部电子公司那里以25,000美元的价格购买了生产晶体管的专利证书，开始制造和销售晶体管。
随后原来在贝尔实验室工作的戈登·K·蒂尔看到广告后回到了故乡德克萨斯，在德州仪器担任研究主任。1954年2月，戈登·蒂尔研制出了第一个商用的硅晶体管，同时德州仪器成为了当时唯一一个批量生产硅管的公司，不过这时的硅管还要比锗管贵得多。
这是60年代一个布满老式晶体管和二极管的旧式电脑主板，执行一个简单的DTL门功能（二极管晶体逻辑）。
大家可以想象一下当时的半导体的技术，这也是为什么大多数60-80年代出生的人一听到半导体，总会想到以前复古的半导体收音机，这也是半导体技术在消费类电子领域生产发芽的开端。看看下图的半导体收音机拆解，是不是满满的怀旧感，想必很多那个年代的出生的男孩，都曾经因为好奇拆解过家里老旧的收音机。
四、与“仙童”的相爱相杀
1955年，“晶体管之父”肖克利离开贝尔实验室并召集了八位年轻人一起创业，目标则是替代锗，将硅推向市场。但后来八位年轻人因受不了肖克利独裁统治集体跳槽并创办了仙童半导体，致使肖克利创业无果告终，怒称这八个人为“八叛徒”。
仙童“八叛徒”
在“八叛徒”领导下，仙童半导体发明了“平面处理工艺流程”把硅晶体管的制造变得像印书一样简单、高效、便宜，使硅晶体管得以大量上市，从此世界开始告别锗走向硅晶体管时代。但仙童半导体事业成功的同时也威胁到了德州仪器的晶体管生意。
后来的一个夏天，德州仪器里一个新来员工的想法让德州仪器在和仙童半导体的竞争中重新取得先机。
1958年夏，就在德州仪器的其他员工正在享受公司为期两周的传统假期时，新入职的杰克·基尔比因没有攒够假期不得不在公司里加班，而就在这两周的时光里，基尔比突发奇想：“由很多器件组成的极小的微型电路是可以在一块晶片上制作出来的。“
1958年9月12日，基尔比把这个想法变成了现实，研制出世界上第一块集成电路，并凭借这项发明，2000年基尔比获得了诺贝尔物理学奖。
没错，上图就是世界上第一块集成电路。老铁们咋眼一看，这不是一块嚼了一天的口香糖上面插着几条破电线还沾着一条嗦完的冰棍棒子么？
但是你还别小看这个看起来脏兮兮的玩意儿，它首次将五个电子器件集成在了一个板子上，然后事实证明，其工作效率相对于五个分立器件来说，大大的提升！
所以，任何具有革命性的新生事物的诞生，一开始都是那么渺小和不堪入目的。但是就是这种符合历史发展规律的新生事物，由弱变强，推动着整个人类社会的发展。
德州仪器研发出集成电路以后，仙童半导体也提出相应专利争夺集成电路的发明权，但因为仙童半导体使用的是硅晶片，而德州仪器用的是锗晶片，后来两项专利发明人共同成为了集成电路的发明人。
虽然德州仪器的半导体业务一开始遭到了仙童半导体的挑战，但与之后”八叛徒“再次出走导致仙童半导体落寞不同，德州仪器则开始了发明创造的新时代。
1954年制造第一台晶体管收音机；1967年发明了手持式电子计算器；同年发明了单片机，并于1971年在单片微处理器上获得了专利；1978年德州仪器还推出了第一款单芯片语音合成器，应用于一系列手持式教育玩具。
之后德州仪器的业务越来越大，产品也深入生活。在七八十年代出生的美国人心中，提起德州仪器，第一时间一定会想到学生时代的图形计算器。
随着电脑和移动互联网的兴起，德州仪器也曾将业务扩展到电脑微处理器和手机芯片，但现在留下来的却只有英特尔和高通，而德州仪器的名字好想从来没有出现过一样。
五、兵败PC处理器
1968年前NASA工程师Gus Roche和Phil Ray创立了一个名为计算机终端公司（CTC）的公司并且推出了第一款产品电传打印机Datapoint 3300。
电传打印机Datapoint 3300
就是上图这个显像管屏幕外挂一个老式键盘，这个之所以叫打印机，尚且还不能称之为电脑。
这款产品搭载着德州仪器芯片和英特尔 $英特尔(INTC)$ 移位寄存器，到设计第二款产品Datapoint 2200时，CTC决定做一台电脑，最终德州仪器和英特尔都得到了为CTC打造单MOS芯片的订单。
因时间久远，目前对于这次交易流传着各种版本的故事，但唯一能确定的是，在这场基于同一订单的竞赛中，老牌半导体公司德州仪器仅用一年的时间就研发出了TMX 1795，抢先于当时还是初创公司的英特尔之前交货。
但CTC在验完货后并没有决定采用TMX 1795芯片，原因是由于TMX 1795本身存在大量未使用和浪费的空间，导致性能无法达到要求。
这样德州仪器虽然比英特尔更早地推出8位处理器，但由于TMX 1795自身的局限性无法商用，反倒是被英特尔8008抢占了第一的称号。
之后英特尔根据8008又推出了8080、8086，不但顺利投入商用而且英特尔从8088开始还获得了IBM订单，再后来携手微软组成Wintel联盟，顺风顺水地霸占了PC处理器市场。
反观德州仪器的命运就没有英特尔那么幸运，不但再次抢先推出的16位处理器TMS9900因缺乏可兼容的外围芯片和软件而无法推行，后来还彻底放弃了家用电脑市场。
六、再次兵败移动芯片
德州仪器不仅涉足过电脑处理器，其实还曾是移动芯片的王者。
在ios和Android系统还没火起来的那个年代，德州仪器就已经手握着大部分手机的处理器。当时红透半片天的诺基亚就是德州仪器处理器的忠实用户，到后来的塞班和meego系统也都是采用德州仪器的处理器。
到Android时代开始，高通开始涉及智能手机处理器，并于2007年推出了第一代骁龙处理器，进入用户视野。
虽然高通逐渐显露头角，但德州仪器仍是性能和效率的代名词，用实力甩掉高通，还拥有着众多追随者，其中华为首批双核智能手机P1采用就的是德州仪器的OMAP系列处理器。
OMAP系列处理器
原本德州仪器可以在智能手机时代继续辉煌的，可谁知遇到的是最会玩专利的高通。
问题就出在德州仪器的处理器仅仅是一个处理器，只有GPU和一些DSP单元，所以手机厂商如果选用德州仪器的芯片，基带还需要另外购买集成。
而高通则是将芯片和基带进行打包出售，直接集成在一起，虽然手机厂商需要支付给高通专利费，但总比分次购买组装来得简单高效。
对此，知乎用户“叛逆者”用以下一段对话生动地描述了当时的情景。
高通利用提供保姆级芯片的策略不断笼络市场，2012年9月26日，德州仪器宣布将结束其在智能手机和平板电脑为导向的OMAP芯片业务，转向专注于嵌入式平台。
就这样，德州仪器在互联网和移动互联网两次变革中都没有把握住机会，第一次因电脑处理器无法投入商用给了英特尔兴起机会，第二次手机芯片则没有顺应用户需求败给高通。
不是英特尔和高通多么厉害，而是德州仪器没有做出顺应市场规律的产品，所以德州仪器实际上是败给了市场。
对然经历了两次折戟，回看世界半导体局势，德州仪器仍稳居前十宝座，这一切都源于德州仪器懂得退一步的哲学。
七、并购和重组的大师级玩家
TI被称为半导体行业的黄埔军校，他曾经培养了一批半导体行业精英，台积电 $台积电(TSM)$ 的张忠谋、中芯国际的张汝京、圣邦股份的创始人都出自TI。打开TI证券信息的F10，你会发现目前TI的股东队伍也是十分的豪华。先锋基金、贝莱德、道富集团等全球顶级的私募均在其前十大股东之列。
TI股东
TI成立于1930年，已经有近100年的历史，从成立之初的石油地质勘探公司到军火供应商，又到模拟芯片巨头，其主营业务也发生过多次的转变。从近二十年的收入情况来看，期间营收经历过好几次的大幅波动，低点达到-30%，高点达到33%，但是收入体量变化却不大。1995年营收103亿美金，到2018年的时候营收为158亿美金，23年的复合增长率为1%而已。
这20年期间，没有赶上PC和移动芯片这两波浪潮，但其收入规模却没有发生太大变化，是因为TI两次重大的资产剥离和并购重组有关。
TI两次集中分拆及并购的时间段分别集中在96-2001年 还有智能手机兴起的2007-2011年。
96-01年期间，互联网从繁荣到泡沫时期，TI首次从多元化公司转型为半导体公司，短短四年时间，其围绕DSP与模拟技术这两个重点业务进行了战略调整。
TI买入了20家公司，又卖出了20家公司，推出了40个企业间的并购动作。其先后剥离了国防事业、化工、打印机、存储芯片等近14个业务部门。随后TI又展开了一系列并购，分别收购了Amati（NASDAQ:AMTX）、Unitrode Corporation(NYSE:UTR)、模拟芯片厂商Burr-Brown等20多家公司及资产。
具体DSP技术和模拟技术，我简单的找几个图给大家稍微了解一下就好了。
DSP芯片研究报告介绍
模拟芯片概念介绍
2006-2011年，TI进行了第二次转型，退出了智能手机市场，专注于工业和汽车两大领域。TI分别向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，以65亿美元价格收购美国国家半导体，把业务重点投向模拟芯片和嵌入式处理器。
TI 经历了 30多次资产剥离、并购后，从多样化经营转变为专注于模拟芯片的半导体生产商。
又要敲黑板了，嵌入式处理器是啥，笔者有点懒，我还是找个报告截个图给大家稍微科普一下。
嵌入式处理器可以分成嵌入式微处理器（Micro Processor Unit，MPU）和嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)、嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP)
我们以MCU为代表讲解，代表就是大家经常听到的单片机
模拟产品是连接物理世界与数字世界之间沟通的桥梁，在电源管理、讯号转换与汽车电子领域有着广泛应用，目前正处于5G通讯变革下，基站数目的增加与智能手机射频前端链路的结构性变化，还有电动汽车大趋势下，德州仪器的未来场景应用广阔。
好了，大概了解一下就行了，我们以讲故事为主！以讲故事为主！
八、核心技术的隐形王者
此外，德州仪器还有一项堪称为业界黑科技的技术——DLP技术。
DLP技术即数字光处理，这是一种把影像信号经过数字处理，再把光投影出来的技术。目前市面上90%以上的投影仪采用的都是德州仪器的DLP技术，并且DLP影院技术也占据着超过80%的院线荧幕。
但德州仪器这项造福人类的黑科技背后却有着无比艰辛的研发经历。
这一切都源于1977年的一个建议，德州仪器公司科学家Larry Hornbeck博士率领团队，开始了可对光源进行控制的反射原理的研究。此后德州仪器用了近十年的时间才终于在1996年成功实现了DLP技术的商业应用，开始向客户提供基于DLP数字显示技术的光学系统。
经过多年更新，不仅在生活中，德州仪器还将DLP技术应用到工业领域中去。
利用DLP技术可以通过数字曝光的方式来完成LED面板的蚀刻和修复；利用DLP技术响应速度快的特性还可以将其应用到PCB电路板的印制中，实现快速的流水线的生产；DLP技术的精准性还使其越来越多地应用于3D打印技术，通过DLP技术快速扫描物体，直接3D建模。
也是笔者懒，给大家截图科普一下啥叫DLP吧
DLP投影技术示意图
九、结尾
最后让我们对TI进行致敬，看不见并不代表不存在，德州仪器就如空气一般，虽然看不见摸不着但一直存在于我们周围，并且通过创新不断为生活提供着便利，所以德州仪器称得上是一位伟大的低调公司。
转自：深南大道吃盒饭
精彩评论
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