半导体行业的隐形老人:德州仪器的得与失
市场研究公司IC Insights发布的《麦克莱恩报告2019》梳理了2016年至2019年全球半导体销量前十的公司。
通过图表，我们可以清楚地看到，世界半导体产业正在以英特尔、三星、台积电和高通为首，并不断变化的格局。的确，半导体行业是一个没有硝烟的战场。
但我们似乎更关注前几名之间的竞争，忽略了前一名的背后是卧虎藏龙，包括今天故事的主角——TI德州仪器，一家徘徊在全球第89位的半导体公司。
如今的德州仪器已经逐渐被大多数人遗忘，但你要知道，德州仪器蓬勃发展的时候，世界上还没有英特尔和高通的名字。
89年来，德州仪器经历了很多不为人知的事情，这个名字不应该被历史遗忘。接下来，五个瞬间研究会带你揭开这个被时间尘封的名字。
与硅谷诞生的半导体公司不同，德州仪器的总部设在美国德克萨斯州的达拉斯。原因是一战促进了全球对石油的需求。依托德州得天独厚的石油资源，1930年，J. Clarence Catcher和Eugene mcdermott成立了一家名为“地球物理商业公司”(GSI)的公司，也就是德州仪器的前身。
起初，GSI的主要业务是为石油工业提供地质勘探。然而，由于石油产量的增加，石油工业经历了供过于求的衰退。二战期间，GSI开始扩大业务，为美国陆军和海军生产国防电子产品。
在国防合同的帮助下，GSI实验室和制造部(L & amp；m)部门迅速超越地域部门，电子业务成为公司支柱产业。1951年，公司重组，更名为“通用仪器公司”，同年再次更名为“德州仪器”，GSI成为新公司的子公司。
这样，GSI的电子部门不仅成为了一个独立的门户网站，还将原来的母公司变成了自己的部门，完成了一次华丽的反转。
此时，对于德州仪器来说，生活才刚刚开始。
1952年，德州仪器以2.5万美元的价格从西方电子公司购买了生产晶体管的专利证书，开始制造和销售晶体管。
后来，曾在贝尔实验室工作的戈登·k·泰尔(Gordon K. Thiel)看到了这则广告，回到了他的家乡得克萨斯州，在那里他担任德州仪器(Texas Instruments)的研究主管。1954年2月，戈登·泰尔(Gordon Thiel)研发出第一个商用硅晶体管，德州仪器成为当时唯一一家量产硅管的公司，但当时硅管比锗管贵很多。
另一方面，1955年，“晶体管之父”肖克利离开贝尔实验室，召集8个年轻人一起创业，目标是取代锗，将硅推向市场。但是后来，八个年轻人因为受不了肖克利的独裁，找到了飞兆半导体。结果肖克利的生意失败了，他们愤怒地称这八个人为“八大叛徒”。
在“八大叛徒”的带领下，飞兆半导体发明了“平面加工工艺”，让硅晶体管的制造像印刷书籍一样简单、高效、廉价，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。然而，飞兆半导体业务的成功也威胁到了德州仪器的晶体管业务。
一个夏天后，德州仪器新员工的想法使德州仪器在与飞兆半导体的竞争中重新取得领先地位。
1958年夏天，正当德州仪器的其他员工在享受公司为期两周的传统假期时，新员工杰克·基尔比(jack kilby)因为没有攒够假期，不得不在公司加班。在这两周里，基尔比突发奇想:“可以在一个芯片上制作一个由许多器件组成的微型微电路。”
1958 12年9月，基尔比将这一想法变成了现实，开发出了世界上第一个集成电路。凭借这项发明，基尔比获得了2000年诺贝尔物理学奖。
德州仪器开发出集成电路后，飞兆半导体也提出了相应的专利来争夺集成电路的发明权。但是因为飞兆半导体用的是硅芯片，德州仪器用的是锗芯片，这两项专利的发明人后来都成了集成电路的发明人。
虽然德州仪器的半导体业务一开始受到了飞兆半导体的挑战，但与再次被“八大叛徒”甩在身后的飞兆半导体不同，德州仪器开始了发明创造的新时代。
1954做出了第一台晶体管收音机；1967年发明了手持电子计算器；同年发明了单片机，在1971单片机上获得专利。1978年，德州仪器还推出了第一台单片语音合成器，应用于一系列手持益智玩具。
之后德州仪器的业务越做越大，产品深入生活。在七八十年代出生的美国人心中，提起德州仪器，第一时间肯定会想到学生时代的图形计算器。
随着计算机和移动互联网的兴起，德州仪器也将业务拓展到计算机微处理器和手机芯片，但现在只剩下英特尔和高通，德州仪器的名字再也没有出现过。高通和英特尔太强大了吗？还是德州仪器做错了？
众所周知，英特尔的4位4004芯片是全球首款微处理器，8008是全球首款8位处理器，但其实在英特尔8008之前，德州仪器就推出了8位处理器。
英特尔和德州仪器由一家名为计算机终端公司(CTC)的公司联系在一起。由前美国国家航空航天局工程师Gus Roche和Phil Ray于1968年创立后，推出的第一个产品是配备了德州仪器芯片和Intel移位寄存器的电传打印机Datapoint 3300。
当设计第二个产品Datapoint 2200时，CTC决定建造一台计算机。最终，德州仪器和英特尔都获得了为CTC制造单个MOS芯片的订单。
由于时间久远，关于这笔交易的故事有各种版本，但唯一可以确定的是，在这场基于同一订单的竞争中，老牌半导体公司德州仪器(Texas Instruments)仅用一年时间就开发出了TMX 1795，并在当时还是初创公司的英特尔之前交付。
但CTC验货后并没有决定采用TMX 1795芯片，因为TMX 1795本身就有大量未使用和浪费的空间，导致性能达不到要求。
从上图可以看出，TMX 1795比英特尔4004和8008加起来还大。
到1970，Intel慢慢拿出产品，交作业给CTC的时候，已经过了截止日期。最后，CTC彻底失去了耐心，不仅没有启用英特尔的芯片，还放弃了对该芯片的独占权。
后来，英特尔将该芯片命名为8008，并于两年后商用。
就这样，虽然德州仪器比英特尔更早推出了8位处理器，但由于TMX 1795的限制无法商用，而英特尔8008却抢占了第一的头衔。
之后，英特尔根据8008推出了8080和8086，不仅成功投入商用，还获得了8088的IBM订单，随后与微软联手组成Wintel联盟，顺利占领PC处理器市场。
另一方面，德州仪器的命运没有英特尔那么幸运。不仅再次推出的16位处理器TMS9900因缺乏兼容的外设芯片和软件而无法实现，还彻底放弃了家用电脑市场。
德州仪器不仅涉足计算机处理器，还是移动芯片之王。
在ios和Android系统还没火的年代，德州仪器就已经把持了大部分手机的处理器。当时，诺基亚是德州仪器处理器的忠实用户，后来的塞班和meego系统也使用了德州仪器处理器。
从安卓时代开始，高通就开始涉及智能手机处理器，并于2007年推出第一代骁龙处理器，进入用户视野。
虽然高通逐渐崛起，但德州仪器依然是性能和效率的代名词，凭借实力摆脱了高通，也有不少追随者。其中，华为首批双核智能手机P1采用了德州仪器的OMAP系列处理器。
本来德州仪器可以在智能手机时代继续辉煌，但谁知道最会玩专利的是高通。
问题是德州仪器的处理器只有一个处理器，只有一个GPU和一些DSP单元，所以如果手机厂商选择德州仪器的芯片，基带需要单独购买。
另一方面，高通封装和销售芯片和基带，并直接集成它们。虽然手机厂商需要向高通支付专利费，但批量购买组装更简单高效。
对此，知乎用户“Rebel”在接下来的对话中生动地描述了当时的情景。
高通一直采用提供保姆级芯片的策略来赢得市场。2012年9月26日，德州仪器宣布结束面向智能手机和平板电脑的OMAP芯片业务，专注于嵌入式平台。
这样德州仪器就没能在互联网和移动互联网的两次变革中抢占先机。第一次，计算机处理器无法投入商用，给了英特尔崛起的机会。第二次，手机芯片未能满足用户需求，输给了高通。
不是英特尔和高通有多厉害，而是德州仪器没有做出符合市场规律的产品，所以德州仪器实际上输给了市场。
虽然经历了两次挫折，但是回顾世界半导体形势，德州仪器依然排在前十，这一切都源于德州仪器懂得退一步海阔天空的理念。
德州仪器看到年轻一代的崛起后，选择退居幕后，做起了隐藏在背后的大老板。
现在德州仪器专注于模拟芯片和嵌入式处理器的开发，这两项收入占总收入的80%以上。
根据IC Insights于2019年5月9日发布的2018年全球模拟IC供应商排名，德州仪器以108亿美元的销售额和18%的市场份额占据模拟IC供应商的领先地位。
模拟产品是连接物理世界和数字世界的桥梁，广泛应用于电源管理、信号转换和汽车电子等领域。目前，在5G通信的转型、基站数量的增加和智能手机射频前端链路的结构变化，以及电动汽车的趋势下，德州仪器在未来有着广泛的应用。
此外，德州仪器还有一项在业内堪称黑科技的技术——DLP技术。
DLP技术就是数字光处理，是对图像信号进行数字化处理，然后投射光线的技术。目前市面上90%以上的投影仪都采用德州仪器的DLP技术，DLP影院技术也占据了80%以上的影院屏幕。
而德州仪器这种造福人类的黑科技，却有着极其艰难的研发经历。
这一切都源于1977中的一个建议。来自德州仪器公司的科学家Larry Hornbeck博士带领一个团队，开始研究可以控制光源的反射原理。之后德州仪器用了近十年的时间，终于在1996实现了DLP技术的商业应用，开始为客户提供基于DLP数字显示技术的光学系统。
经过多年的更新换代，不仅在生活中，德州仪器还将DLP技术应用到了工业领域。
使用DLP技术，LED面板可以通过数字曝光进行蚀刻和修复。DLP技术还可以利用其快速的响应速度应用于PCB电路板的印刷，实现快速流水线生产；DLP技术的精确性也使其越来越多地应用于3D打印技术中，可以快速扫描物体，直接构建3D模型。
除了技术创新，德州仪器还关注国内教育:举办全国大学生电子设计大赛，在高校建立实验室，参与教学改革，捐建希望小学。......
看不见不代表不存在。德州仪器就像空气。虽然看不见摸不着，但它始终存在于我们身边，不断通过创新为生活提供便利。所以德州仪器堪称一大秘密。
钛媒体作者:五矩研究会，个人微信(sikuaiwanshi)
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