近年來(lái)，隨著“中國(guó)芯”崛起，半導(dǎo)體就成為科技圈談?wù)摰臒衢T話題，其中不僅包括備受矚目的國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體公司，世界上領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司也成為了分析對(duì)較和吸取經(jīng)驗(yàn)的對(duì)象。
市場(chǎng)研究公司IC Insights三月公布的《2019年麥克萊恩報(bào)告》中整理了2016-2019年世界半導(dǎo)體銷售前十的公司。
通過(guò)圖表，可以清楚地看到世界半導(dǎo)體是以英特爾、三星、臺(tái)積電、高通為首并不斷變化的格局，的確半導(dǎo)體行業(yè)就是一個(gè)沒(méi)有硝煙的戰(zhàn)場(chǎng)。
不過(guò)我們似乎更多地是去關(guān)注前幾名之間的競(jìng)爭(zhēng)，而忽略了榜首之后也是臥虎藏龍，其中就包括今天故事的主人公——徘徊于世界第八九名的半導(dǎo)體公司——TI德州儀器。
如今的德州儀器已經(jīng)逐漸被大多數(shù)人遺忘，可要知道在德州儀器紅火的時(shí)候世界上還沒(méi)有英特爾和高通的名字。
在過(guò)去的89年中，德州儀器經(jīng)歷了太多不為人知的事情，這個(gè)名字不應(yīng)被歷史所遺忘，接下來(lái)五矩研究社帶你揭開這個(gè)被時(shí)光塵封的名字。
從石油勘探員到半導(dǎo)體老大
與現(xiàn)在遍地硅谷出身的半導(dǎo)體公司不同，德州儀器的總部位于美國(guó)德克薩斯州達(dá)拉斯，原因在于第一次世界大戰(zhàn)推動(dòng)了全球?qū)κ偷男枨�，依托德克薩斯州得天獨(dú)厚的石油資源，1930年，J·克萊倫斯·卡徹和尤金·麥克德莫特一起創(chuàng)建了一個(gè)叫做“地球物理業(yè)務(wù)公司”（GSI）的公司，這就是德州儀器的前身。
一開始GSI主要業(yè)務(wù)是為石油工業(yè)提供地質(zhì)探測(cè)，但由于石油開采量提升，石油行業(yè)出現(xiàn)供大于求的蕭條期，到第二次世界大戰(zhàn)期間，GSI開始擴(kuò)大業(yè)務(wù)為美國(guó)陸軍和海軍生產(chǎn)國(guó)防電子產(chǎn)品。
借助國(guó)防合同，GSI實(shí)驗(yàn)室和制造部門（L&M）部門迅速超越了地理部門，電子業(yè)務(wù)也順理成為公司的支柱產(chǎn)業(yè)。1951年公司重組并重命名為“通用儀器公司“，同一年再次更名為”德州儀器“（Texas Instruments， 簡(jiǎn)稱TI）沿用至今，而GSI成為新公司的子公司。
就這樣GSI旗下的電子部門不僅獨(dú)立門戶，還將原來(lái)的母公司變?yōu)樽约旱囊粋�(gè)部門，完成了華麗逆轉(zhuǎn)。
這時(shí)對(duì)德州儀器來(lái)說(shuō)，人生才剛剛開始。
1952年，德州儀器從西部電子公司那里以25，000美元的價(jià)格購(gòu)買了生產(chǎn)晶體管的專利證書，開始制造和銷售晶體管。
隨后原來(lái)在貝爾實(shí)驗(yàn)室工作的戈登·K·蒂爾看到廣告后回到了故鄉(xiāng)德克薩斯，在德州儀器擔(dān)任研究主任。1954年2月，戈登·蒂爾研制出了第一個(gè)商用的硅晶體管，同時(shí)德州儀器成為了當(dāng)時(shí)唯一一個(gè)批量生產(chǎn)硅管的公司，不過(guò)這時(shí)的硅管還要比鍺管貴得多。
另一邊1955年，“晶體管之父”肖克利離開貝爾實(shí)驗(yàn)室并召集了八位年輕人一起創(chuàng)業(yè)，目標(biāo)則是替代鍺，將硅推向市場(chǎng)。但后來(lái)八位年輕人因受不了肖克利獨(dú)裁統(tǒng)治集體跳槽并創(chuàng)辦了仙童半導(dǎo)體，致使肖克利創(chuàng)業(yè)無(wú)果告終，怒稱這八個(gè)人為“八叛徒”。
在“八叛徒”領(lǐng)導(dǎo)下，仙童半導(dǎo)體發(fā)明了“平面處理工藝流程”把硅晶體管的制造變得像印書一樣簡(jiǎn)單、高效、便宜，使硅晶體管得以大量上市，從此世界開始告別鍺走向硅晶體管時(shí)代。但仙童半導(dǎo)體事業(yè)成功的同時(shí)也威脅到了德州儀器的晶體管生意。
后來(lái)的一個(gè)夏天，德州儀器里一個(gè)新來(lái)員工的想法讓德州儀器在和仙童半導(dǎo)體的競(jìng)爭(zhēng)中重新取得先機(jī)。
1958年夏，就在德州儀器的其他員工正在享受公司為期兩周的傳統(tǒng)假期時(shí)，新入職的杰克·基爾比因沒(méi)有攢夠假期不得不在公司里加班，而就在這兩周的時(shí)光里，基爾比突發(fā)奇想：“由很多器件組成的極小的微型電路是可以在一塊晶片上制作出來(lái)的�！�
1958年9月12日，基爾比把這個(gè)想法變成了現(xiàn)實(shí)，研制出世界上第一塊集成電路，并憑借這項(xiàng)發(fā)明，2000年基爾比獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
德州儀器研發(fā)出集成電路以后，仙童半導(dǎo)體也提出相應(yīng)專利爭(zhēng)奪集成電路的發(fā)明權(quán)，但因?yàn)橄赏雽?dǎo)體使用的是硅晶片，而德州儀器用的是鍺晶片，后來(lái)兩項(xiàng)專利發(fā)明人共同成為了集成電路的發(fā)明人。
雖然德州儀器的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)一開始遭到了仙童半導(dǎo)體的挑戰(zhàn)，但與之后”八叛徒“再次出走導(dǎo)致仙童半導(dǎo)體落寞不同，德州儀器則開始了發(fā)明創(chuàng)造的新時(shí)代。
1954年制造第一臺(tái)晶體管收音機(jī)；1967年發(fā)明了手持式電子計(jì)算器；同年發(fā)明了單片機(jī)，并于1971年在單片微處理器上獲得了專利；1978年德州儀器還推出了第一款單芯片語(yǔ)音合成器，應(yīng)用于一系列手持式教育玩具。
之后德州儀器的業(yè)務(wù)越來(lái)越大，產(chǎn)品也深入生活。在七八十年代出生的美國(guó)人心中，提起德州儀器，第一時(shí)間一定會(huì)想到學(xué)生時(shí)代的圖形計(jì)算器。
隨著電腦和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的興起，德州儀器也曾將業(yè)務(wù)擴(kuò)展到電腦微處理器和手機(jī)芯片，但現(xiàn)在留下來(lái)的卻只有英特爾和高通，而德州儀器的名字好想從來(lái)沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)一樣，是高通和英特爾太強(qiáng)？還是德州儀器做錯(cuò)了什么？
順市場(chǎng)者生，逆市場(chǎng)者亡
眾所周知，英特爾的4位4004芯片是世界上第一個(gè)微處理器，8008是世界第一個(gè)8位處理器，但其實(shí)在英特爾8008之前，德州儀器就推出過(guò)一款8位處理器。
把英特爾和德州儀器聯(lián)系起來(lái)的是一個(gè)名為計(jì)算機(jī)終端公司（CTC）的公司，這個(gè)由NASA前工程師Gus Roche和Phil Ray在1968年創(chuàng)立后，推出的第一款產(chǎn)品就是搭載著德州儀器芯片和英特爾移位寄存器的電傳打印機(jī)Datapoint 3300。
到設(shè)計(jì)第二款產(chǎn)品Datapoint 2200時(shí)，CTC決定做一臺(tái)電腦，最終德州儀器和英特爾都得到了為CTC打造單MOS芯片的訂單。
因時(shí)間久遠(yuǎn)，目前對(duì)于這次交易流傳著各種版本的故事，但唯一能確定的是，在這場(chǎng)基于同一訂單的競(jìng)賽中，老牌半導(dǎo)體公司德州儀器僅用一年的時(shí)間就研發(fā)出了TMX 1795，搶先于當(dāng)時(shí)還是初創(chuàng)公司的英特爾之前交貨。
但CTC在驗(yàn)完貨后并沒(méi)有決定采用TMX 1795芯片，原因是由于TMX 1795本身存在大量未使用和浪費(fèi)的空間，導(dǎo)致性能無(wú)法達(dá)到要求。
到1970年，英特爾緩緩拿出產(chǎn)品向CTC交作業(yè)的時(shí)候，早已過(guò)了截止日期，最后徹底失去耐心的CTC不僅沒(méi)有啟用英特爾的芯片還放棄了對(duì)該芯片的專有權(quán)。
后來(lái)英特爾將這款芯片命名為8008，并于兩年后將其商業(yè)化。
就這樣德州儀器雖然比英特爾更早地推出8位處理器，但由于TMX 1795自身的局限性無(wú)法商用，反倒是被英特爾8008搶占了第一的稱號(hào)。
之后英特爾根據(jù)8008又推出了8080、8086，不但順利投入商用而且英特爾從8088開始還獲得了IBM(149.68, 0.05, 0.03%)訂單，再后來(lái)攜手微軟(136.62, 0.20, 0.15%)組成Wintel聯(lián)盟，順風(fēng)順?biāo)匕哉剂薖C處理器市場(chǎng)。
反觀德州儀器的命運(yùn)就沒(méi)有英特爾那么幸運(yùn)，不但再次搶先推出的16位處理器TMS9900因缺乏可兼容的外圍芯片和軟件而無(wú)法推行，后來(lái)還徹底放棄了家用電腦市場(chǎng)。
德州儀器不僅涉足過(guò)電腦處理器，其實(shí)還曾是移動(dòng)芯片的王者。
在ios和Android系統(tǒng)還沒(méi)火起來(lái)的那個(gè)年代，德州儀器就已經(jīng)手握著大部分手機(jī)的處理器。當(dāng)時(shí)紅透半片天的諾基亞就是德州儀器處理器的忠實(shí)用戶，到后來(lái)的塞班和meego系統(tǒng)也都是采用德州儀器的處理器。
到Android時(shí)代開始，高通開始涉及智能手機(jī)處理器，并于2007年推出了第一代驍龍?zhí)幚砥鳎M(jìn)入用戶視野。
雖然高通逐漸顯露頭角，但德州儀器仍是性能和效率的代名詞，用實(shí)力甩掉高通，還擁有著眾多追隨者，其中華為首批雙核智能手機(jī)P1采用就的是德州儀器的OMAP系列處理器。
原本德州儀器可以在智能手機(jī)時(shí)代繼續(xù)輝煌的，可誰(shuí)知遇到的是最會(huì)玩專利的高通。
問(wèn)題就出在德州儀器的處理器僅僅是一個(gè)處理器，只有GPU和一些DSP單元，所以手機(jī)廠商如果選用德州儀器的芯片，基帶還需要另外購(gòu)買集成。
而高通則是將芯片和基帶進(jìn)行打包出售，直接集成在一起，雖然手機(jī)廠商需要支付給高通專利費(fèi)，但總比分次購(gòu)買組裝來(lái)得簡(jiǎn)單高效。
對(duì)此，知乎用戶“叛逆者”用以下一段對(duì)話生動(dòng)地描述了當(dāng)時(shí)的情景。
高通利用提供保姆級(jí)芯片的策略不斷籠絡(luò)市場(chǎng)，2012年9月26日，德州儀器宣布將結(jié)束其在智能手機(jī)和平板電腦為導(dǎo)向的OMAP芯片業(yè)務(wù)，轉(zhuǎn)向?qū)Ｗ⒂谇度胧狡脚_(tái)。
就這樣，德州儀器在互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)兩次變革中都沒(méi)有把握住機(jī)會(huì)，第一次因電腦處理器無(wú)法投入商用給了英特爾興起機(jī)會(huì)，第二次手機(jī)芯片則沒(méi)有順應(yīng)用戶需求敗給高通。
不是英特爾和高通多么厲害，而是德州儀器沒(méi)有做出順應(yīng)市場(chǎng)規(guī)律的產(chǎn)品，所以德州儀器實(shí)際上是敗給了市場(chǎng)。
對(duì)然經(jīng)歷了兩次折戟，回看世界半導(dǎo)體局勢(shì)，德州儀器仍穩(wěn)居前十寶座，這一切都源于德州儀器懂得退一步的哲學(xué)。
退一步海闊天空，TI無(wú)處不在
在眼看著年輕一輩崛起以后，德州儀器選擇退居幕后，做起了隱藏在背后的大boss。
現(xiàn)在德州儀器專注于開發(fā)模擬芯片和嵌入式處理器，這兩塊業(yè)務(wù)占據(jù)著總收入的80%以上。
根據(jù)IC Insights2019年5月9日發(fā)布的2018年全球模擬IC供應(yīng)商的排名顯示，德州儀器以108億美元銷售額和18%的市場(chǎng)份額占據(jù)著模擬集成電路供應(yīng)商龍頭老大的位置。
模擬產(chǎn)品是連接物理世界與數(shù)字世界之間溝通的橋梁，在電源管理、訊號(hào)轉(zhuǎn)換與汽車電子領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，目前正處于5G通訊變革下，基站數(shù)目的增加與智能手機(jī)射頻前端鏈路的結(jié)構(gòu)性變化，還有電動(dòng)汽車大趨勢(shì)下，德州儀器的未來(lái)場(chǎng)景應(yīng)用廣闊。
此外，德州儀器還有一項(xiàng)堪稱為業(yè)界黑科技的技術(shù)——DLP技術(shù)。
DLP技術(shù)即數(shù)字光處理，這是一種把影像信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字處理，再把光投影出來(lái)的技術(shù)。目前市面上90%以上的投影儀采用的都是德州儀器的DLP技術(shù)，并且DLP影院技術(shù)也占據(jù)著超過(guò)80%的院線熒幕。
但德州儀器這項(xiàng)造福人類的黑科技背后卻有著無(wú)比艱辛的研發(fā)經(jīng)歷。
這一切都源于1977年的一個(gè)建議，德州儀器公司科學(xué)家Larry Hornbeck博士率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，開始了可對(duì)光源進(jìn)行控制的反射原理的研究。此后德州儀器用了近十年的時(shí)間才終于在1996年成功實(shí)現(xiàn)了DLP技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用，開始向客戶提供基于DLP數(shù)字顯示技術(shù)的光學(xué)系統(tǒng)。
經(jīng)過(guò)多年更新，不僅在生活中，德州儀器還將DLP技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域中去。
利用DLP技術(shù)可以通過(guò)數(shù)字曝光的方式來(lái)完成LED面板的蝕刻和修復(fù)；利用DLP技術(shù)響應(yīng)速度快的特性還可以將其應(yīng)用到PCB電路板的印制中，實(shí)現(xiàn)快速的流水線的生產(chǎn)；DLP技術(shù)的精準(zhǔn)性還使其越來(lái)越多地應(yīng)用于3D打印技術(shù)，通過(guò)DLP技術(shù)快速掃描物體，直接3D建模。
除了技術(shù)創(chuàng)新之外，德州儀器還關(guān)注國(guó)內(nèi)教育：舉辦全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、在大學(xué)建立實(shí)驗(yàn)室、參與教學(xué)改革、捐建希望小學(xué)．．．．．．
看不見并不代表不存在，德州儀器就如空氣一般，雖然看不見摸不著但一直存在于我們周圍，并且通過(guò)創(chuàng)新不斷為生活提供著便利，所以德州儀器稱得上是一位偉大的隱秘者。
本文轉(zhuǎn)自微信公號(hào)“半導(dǎo)體行業(yè)觀察”
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