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芯片破壁者(16):德州儀器的“羅生門”

電子設計 ? 來源:電子設計 ? 作者:電子設計 ? 2020-12-15 00:09 ? 次閱讀

半導體領域最具“羅生門”特質的,應該要屬德州儀器了。

自從淡出手機芯片市場之后,德州儀器的名號逐漸變得鮮為大眾所知,但其實我們每一次打電話、上網(wǎng)、拍照等活動背后,都可能在與其制造的模擬芯片和數(shù)字處理器DSP產(chǎn)生親密接觸。

有著80多年歷史的德州儀器(Texas Instruments,簡稱TI),在模擬IC市場占據(jù)了無可爭議的市場份額,營收是競爭對手ADI的兩倍之多。

而其發(fā)明創(chuàng)造的比如全球第一個晶體管、第一塊集成電路、第一款手持計算器、第一個單芯片DSP等等,都足以在半導體史冊留名。

關于其業(yè)界地位,已經(jīng)不需要我們再多贅述。不過當我們回顧歷史上德州儀器經(jīng)歷的兩次較大戰(zhàn)略轉折:

第一次,是上個世紀,從地質勘探轉型半導體,在與仙童半導體的對戰(zhàn)中屢次取得超越,最后卻被迫放棄微處理器市場,專注信號處理器與模擬IC領域;

第二次,是本世紀初,不得不告別3G業(yè)務,將重心從手機處理器轉移到汽車+工業(yè)等toB領域;

而每一次選擇背后的原因,歷史的書寫者們卻有著各自的看法:

一部分人認為,德州儀器踩準了互聯(lián)網(wǎng)與智能手機繁榮到泡沫破裂的時機,獲得了持續(xù)增長的空間,是一種極具前瞻眼光的體現(xiàn);

而另一部分人則認為,德州儀器在兩次變革中都沒有把握住機會,電腦處理器市場敗給英特爾,手機芯片被高通擠壓,沒有做出順應市場規(guī)律的產(chǎn)品,只能退居幕后做起上游生意。

一個如此大規(guī)模的“航母”轉向,背后原因自然不是如此簡單就可以歸納總結的。當然,真相如何也并不那么重要。

我們只需要看到結果,與德州儀器同時期的仙童半導體,在技術上的出色毋庸置疑,但商業(yè)也一樣沒能勇往直前,人事、產(chǎn)品等看似不經(jīng)意的動蕩就能將整個企業(yè)陷入風雨飄搖。

而德州儀器在每一次變軌之后,都能夠在極其殘酷的競爭中站穩(wěn)腳跟、打敗競爭者,重新確立自己的泰斗級地位。

無論其選擇的前因如何,這一結果都是值得我們思考的。而思考的角度之一,就是回歸到一個個歷史時刻,去經(jīng)歷其所經(jīng)歷的。

變軌1:從地質勘探隊到半導體領軍者

第一次世界大戰(zhàn)推動了全球對石油的需求,而兩個青年J·克萊倫斯·卡徹和尤金·麥克德莫特,看到了得克薩斯州得天獨厚的石油資源,在1930年,創(chuàng)建了一個小型石油和天然氣公司——“地球物理業(yè)務公司”(GSI),這就是德州儀器的前身。

GSI的生意一直不錯,到了二戰(zhàn)期間,又得到了國防電子產(chǎn)品的訂單,開始將信號處理技術應用在潛艇偵測、空軍雷達系統(tǒng)等產(chǎn)品上,這一度占到GSI銷售額的80%,成為公司的支柱產(chǎn)業(yè)。


1946年,GSI創(chuàng)建了電子設備實驗室和制造廠,1951年重組并更名為“德州儀器”。此前的經(jīng)驗告訴他們,半導體是一個極具前景的行業(yè),處在剛要起飛的黃金點上。于是這個連真空電子管生產(chǎn)和使用經(jīng)驗都沒有的公司,開始積極切入新賽道。為什么這個半導體新秀能截胡仙童半導體的許多次發(fā)明“第一”?

一方面,是頂級科學工程師加持下的產(chǎn)研結合。1954年,德州儀器以25000美元從西部電子公司那里購買了生產(chǎn)電子晶體管的專利,同年開始制造和銷售晶體管。

此后,曾在貝爾實驗室工作的戈登·蒂爾在德州儀器擔任研究主任,在1954年研制出了第一個商用的硅晶體管,德州儀器成為當時唯一一個批量生產(chǎn)硅管的公司;

1958年杰克·基爾比又提出創(chuàng)新,將微型電路蝕刻在一塊晶片上,研制出世界上第一塊集成電路,德州儀器又成了當時唯一能批量生產(chǎn)硅晶體管的公司。

(諾貝爾物理學獎得獎者杰克·基爾比)

順利涉足半導體,又拿下了國防系統(tǒng)訂單,讓德州儀器很快走上了正軌。

但這并不是其能屹立不倒的原因,德州儀器還十分注重產(chǎn)品線的豐富程度,積極布局大眾消費市場。

許多人學生時代用到的能進行多功能計算的手持計算器,發(fā)明者正是德州儀器。除此之外,德州儀器還推出了第一款單芯片語音合成器,應用于手持式教育玩具“我說你拼”(Speak & Spell) 上;打造了第一款單芯片微控制器(MCU),來改造家用電器和工業(yè)設備等。

消費市場大獲成功,20世紀70、80年代,德州儀器在數(shù)字鐘表、電子手表、便攜式計算器、家用電腦以及各種傳感器方面業(yè)務十分走俏,并在世紀末將國防業(yè)務直接出售了。

那為什么,這位轉型成功的昔日IC霸王會從消費端隱退,成為今天我們熟悉的toB型選手呢?因為在微處理器領域,德州儀器遇到了一個初興但有力的對手——英特爾。

在前面的篇章中,我們提到英特爾8008是世界第一個8位處理器。但其實早在英特爾之前,德州儀器也曾推出過一款8位處理器。

當時,一個名為計算機終端公司(CTC)的公司計劃設計一臺電腦,德州儀器和英特爾都得到了單MOS芯片的訂單。德州儀器的表現(xiàn)很不錯,僅用一年時間就研發(fā)出了TMX 179,比英特爾更早攪和。

但TMX 1795芯片的體積實在有點大,存在大量浪費的空間,性能無法滿足要求,也很難被商用。這也給了英特爾8008趕超的機會,并在CTC之后還相繼獲得了來自IBM、微軟的訂單,拿下了PC處理器市場的龐大份額。

面對席卷全球的個人桌面電腦風潮,德州儀器當然也掙扎了一下,又再次搶先推出了16位處理器TMS9900,這會因為缺乏可兼容的外圍芯片和軟件而失敗。

到最后,德州儀器一看英特爾大勢已成,自己在全球半導體市場份額在過去十年里從30%跌至只剩5%左右,為了削減成本,甚至在1980年到1982年間裁減了1萬名員工。

最后壯士斷腕,選擇離開微處理器業(yè)務,放棄了在PC市場“泥足深陷”。

變軌2:從移動霸主到B端王者

如果說微處理器業(yè)務的“滑鐵盧”,將德州儀器推出肥美的了PC市場,卻也意外地為其開啟了移動芯片的大門。

德州儀器大刀闊斧地出手了國防、打印機、電腦、DRAM等一系列業(yè)務,在九十年代末二十一世紀初,開啟了集中在移動領域發(fā)力,將業(yè)務聚焦在數(shù)字信號處理和模擬芯片領域,并說服諾基亞采用了其DSP產(chǎn)品。

在那個諾基亞紅透半邊天的2G時代,德州儀器也通過與其的合作,迅速成長為全球最大的手機芯片供應商。廣泛流行的塞班系統(tǒng),也采用的是德州儀器的處理器。

盡管伴隨著安卓系統(tǒng)的流行,高通驍龍?zhí)幚砥饕查_始進入大眾視野,但德州儀器的實力仍然不可小覷,憑借不錯的能效,依然是許多手機廠商的首選,比如華為首批雙核智能手機P1,就采用了德州儀器的OMAP系列處理器。

2007年,德州儀器還發(fā)布了第一個單芯片數(shù)字手機解決方案 (LoCosto) 系列,以期待讓手機變得更加智能。

一切看起來都很好,如果沒有3G這個意外的話:

高通利用3G技術知識產(chǎn)權問題,將德州儀器阻擋在了新市場的門外。因為德州儀器的處理器只有GPU和一些DSP單元,手機廠需要另外購買基帶芯片來進行集成,而高通則是將處理器和基帶直接集成在一起出售,就算需要支付一筆授權費,也比后續(xù)組裝更加簡單高效。

高通的操作獲得了市場的認可,德州儀器只能放棄這個極具增長前景的業(yè)務,在2012年宣布結束其在智能手機和平板電腦為導向的OMAP芯片業(yè)務,將模擬IC和嵌入式芯片作為核心。

這一次轉型依然被命運之神所眷顧,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,成為半導體領域一塊最新的“蛋糕”。

2005 年起,德州儀器先后出售了LCD、DSL、傳感器、手機基帶業(yè)務,緊緊抓住汽車電子和工業(yè)電子市場實現(xiàn)了高增長。

2019年,德州儀器擁有137億美元的半導體產(chǎn)品銷售業(yè)績,其中模擬收入占到了75%,以18%的市場占有率牢牢占據(jù)著龍頭地位。

站在今天看來,轉型的成功要得益于德州儀器先前的多元化布局。

在不停出售原有業(yè)務的同時,德州儀器也在購進“優(yōu)質資產(chǎn)”,比如2000年斥資76億美元收購了模擬芯片廠商Burr-Brown,擴大了模擬IC的產(chǎn)品群;2009年收購Luminary公司,2011年又花費65億美元收購美國國家半導體(National Semiconductor),引入了5千名員工,4.5萬種模擬集成電路產(chǎn)品和客戶設計工具,極大地擴展了模擬業(yè)務的實力。

轉型之后,德州儀器開始在B端市場建立全新的定位,并拿下了索尼、通用汽車和瑞典電信巨頭愛立信等的訂單。

目前全球的5G通訊變革下,電動汽車、智慧工業(yè)乃至智能手機,都在不斷延展模擬芯片的應用可能。未來或許將再次證明,德州儀器的“被迫”轉型又一次押對了寶。

沒有不老傳說,只有更加年輕的靈魂與不息的奮斗

一切都是因為時代的眷顧嗎?

將80多年的企業(yè)常青歸因于幸運,顯然是不符合邏輯的。尤其是半導體這個風流總被雨打風吹去的殘酷行業(yè),再大的巨頭傾覆之時也是摧枯拉朽。

那么,德州儀器的秘密到底是什么?目前看來,至少有三點是值得我們去思考的:

1.技術產(chǎn)品多元化。

德州儀器的每一次重整旗鼓,都來自于其原有業(yè)務線中孵化出的強勢產(chǎn)品。科技行業(yè)的技術更迭和產(chǎn)品創(chuàng)新速度越來越快,就像打地鼠一樣,沒人能預測下一個出現(xiàn)的具體位置和方向,但摸準大趨勢并廣泛展開布局,將技術專利全面轉化到賺錢業(yè)務之中,運用在不同場景、產(chǎn)品之下,為其鋪墊了重要的救生通道。

比如德州儀器在地質勘測時期同樣在發(fā)展電子業(yè)務,手機芯片也沒有耽誤給車企造芯片,早在上世紀80年代,德州儀器就為福特和通用打造了名為TLC542的車載器件 8位ADC,2003年還針對汽車推出了第一款信息娛樂系統(tǒng),成為為數(shù)不多的幾個汽車處理器供應商之一。

在今天半導體產(chǎn)業(yè)鏈條高度垂直的趨勢下,單一產(chǎn)品集群如何抵御來自全球的不確定性風險,“大而全”又如何保證專業(yè)與領先,把優(yōu)質資源集中到自身最專最精的地方,顯然考驗著企業(yè)的智慧與膽識。

2.市場推廣效能化。

德州儀器的每次轉身,都有終端品牌客戶為其拍燈,這是一種什么魔力呢?

我們當然可以總結出許多感人的故事,比如貼近市場、以客戶為導向之類的,不過有一點獨特且需要注意的是,德州儀器的市場效能。

在從微處理器轉型到模擬IC和嵌入式平臺時,時任CEO譚普頓提到了一點,這個領域不僅市場大、利潤相對高,而且還可以捆綁銷售。因為帶電的產(chǎn)品一定會用到嵌入式處理器,銷售人員單次客戶拜訪回報率高。

為了極盡銷售效能,德州儀器甚至打造了一種“蝗蟲式營銷”,即利用大量的銷售人員,面向眾多分散的新興中小客戶,將產(chǎn)業(yè)鏈上相關產(chǎn)品全面推出的銷售方式。

在搶占更多新客戶的同時,還盡可能地占領每個客戶不同產(chǎn)品種類的供貨需求,提高單一客戶的銷售價值。

既有效率,又有規(guī)模,這成為德州儀器能夠快速站穩(wěn)腳跟、維持良好運轉必不可少的支撐。

3.技術支持生態(tài)化。

賣給一個客戶一個硬件、一個解決方案,在以后的日子里提供“007”(從零點到零點、一周七天不間斷)式支持服務,是不是就夠了?

德州儀器顯然不這么認為。

德州儀器也被譽為半導體行業(yè)的黃埔軍校,走出過臺積電創(chuàng)始人張忠謀、中芯國際創(chuàng)始人張汝京等這樣的業(yè)內頂尖人才。

而從1998年開始,德州儀器就與教育部開展了產(chǎn)學研方面的戰(zhàn)略合作,在中國600多所大學建立了4個技術中心、超過2500模擬創(chuàng)新實驗室、MCU實驗室和DSP 實驗室,并捐贈了各種軟硬件開發(fā)工具和免費樣片,每年舉辦超過50 余場各類技術培訓。

在為電子行業(yè)培養(yǎng)了大批工程師的同時,這些人才在進入產(chǎn)業(yè)時也潤物無聲地將德州儀器帶入了市場。比如一個客戶在馬達控制領域選用了德州儀器的C2000,在問及原因時,原來是因為廠里的工程師都熟悉和建議使用C2000。

技術上的領先并不意味著市場上的絕對統(tǒng)治地位,但工程師隊伍的強大一定能為市場擴展如虎添翼。工業(yè)控制、汽車等領域尤其注重產(chǎn)品的可靠性和安全性,因此從大學階段開始投入的技術支持生態(tài)建設,也進一步增強了德州儀器在業(yè)界的存在感。

不管大環(huán)境怎么改變,半導體領域的客戶需求其實一直都很簡單:更好的解決方案、更高的性價比、更小的封裝、更低的功耗、更穩(wěn)定的供貨、更可靠的支持。

從這個角度來看,德州儀器就像宇宙里的暗物質一樣,盡管看不見,但是神秘而強大。

審核編輯 黃昊宇

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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