半导体界的隐世老人：德州仪器的得与失

近年来，随着“中国芯”崛起，半导体就成为 科技 圈谈论的热门话题，其中不仅包括备受瞩目的国内半导体公司，世界上领先的半导体公司也成为了分析对较和吸取经验的对象。

市场研究公司IC Insights三月公布的《2019年麦克莱恩报告》中整理了2016-2019年世界半导体销售前十的公司。

通过图表，可以清楚地看到世界半导体是以英特尔、三星、台积电、高通为首并不断变化的格局，的确半导体行业就是一个没有硝烟的战场。

不过我们似乎更多地是去关注前几名之间的竞争，而忽略了榜首之后也是卧虎藏龙，其中就包括今天故事的主人公——徘徊于世界第八九名的半导体公司——TI德州仪器。

如今的德州仪器已经逐渐被大多数人遗忘，可要知道在德州仪器红火的时候世界上还没有英特尔和高通的名字。

在过去的89年中，德州仪器经历了太多不为人知的事情，这个名字不应被 历史 所遗忘，接下来五矩研究社带你揭开这个被时光尘封的名字。

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。

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。

另一边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”。

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。

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，是高通和英特尔太强？还是德州仪器做错了什么？

众所周知，英特尔的4位4004芯片是世界上第一个微处理器，8008是世界第一个8位处理器，但其实在英特尔8008之前，德州仪器就推出过一款8位处理器。

把英特尔和德州仪器联系起来的是一个名为计算机终端公司（CTC）的公司，这个由NASA前工程师Gus Roche和Phil Ray在1968年创立后，推出的第一款产品就是搭载着德州仪器芯片和英特尔移位寄存器的电传打印机Datapoint 3300。

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。

从上图可以看出TMX 1795要比英特尔4004和8008加起来都要大

到1970年，英特尔缓缓拿出产品向CTC交作业的时候，早已过了截止日期，最后彻底失去耐心的CTC不仅没有启用英特尔的芯片还放弃了对该芯片的专有权。

后来英特尔将这款芯片命名为8008，并于两年后将其商业化。

就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。

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。

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。

虽然经历了两次折戟，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。

在眼看着年轻一辈崛起以后，德州仪器选择退居幕后，做起了隐藏在背后的大boss。

现在德州仪器专注于开发模拟芯片和嵌入式处理器，这两块业务占据着总收入的80％以上。

根据IC Insights2019年5月9日发布的2018年全球模拟IC供应商的排名显示，德州仪器以108亿美元销售额和18％的市场份额占据着模拟集成电路供应商龙头老大的位置。

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。

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。

除了技术创新之外，德州仪器还关注国内教育：举办全国大学生电子设计竞赛、在大学建立实验室、参与教学改革、捐建希望小学......

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隐秘者。

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成立线索

仙童半导体创立于1957年，这段史实必须从两条线索讲起。

1955年，成就了"本世纪最伟大发明"的"电晶体之父"的肖克利(W.Shockley)博士，离开贝尔实验室返回故乡圣克拉拉，创建"肖克利半导体实验室"。这一喜讯，正中特曼教授为矽谷网罗天下英才之下怀: 有了肖克利这棵"梧桐树" ，何愁引不到成群的"凤凰"来?电子电脑界焦急地关注著肖克利的行踪。 据说，300年前当牛顿宣布准备在他的故乡建一所工厂时，全世界的物理学界也是如此心态。不久，因仰慕"电晶体之父"的大名，求职信像雪片般飞到肖克利办公桌上。第二年，八位年轻的科学家从美国东部陆续到达矽谷，加盟肖克利实验室。他们是:罗伯特·诺伊斯(N. Noyce)、戈登·摩尔(Gordon Moore)、布兰克(J.Blank)、克莱尔(E.Kliner)、赫尔尼(J.Hoerni)、拉斯特(J.Last)、罗伯茨(S.Roberts)和格里尼克(V.Grinich)。他们的年龄都在30岁以下，风华正茂，学有所成，处在创造能力的巅峰。他们之中，有获得过双博士学位者，有来自大公司的工程师，有著名大学的研究员和教授，这是当年美国西部从未有过的英才百家乐大集合。

29岁的诺依斯是八人之中的长者，是"投奔"肖克利最坚定的一位。当他飞抵旧金山后所做的第一件事，就是倾囊为自己购下一所住所，决定永久性定居，根本就没有考虑到工作环境、条件和待遇。其他七位青年，来矽谷的经历与诺依斯大抵相似。可惜，肖克利是天才的科学家，却缺乏经营能力他雄心勃勃，但对管理一窍不通。特曼曾评论说:"肖克利在才华横溢的年轻人眼里是非常有吸引力的人物，但他们又很难跟他共事。"一年之中，实验室没有研制出任何象样的产品。

由来

八位青年瞒着肖克利开始计画出走。在诺依斯带领下，他们向肖克利递交了辞职书。肖克利怒不可遏地骂他们是"八叛逆"(The Traitorous Eight)。青年人面面相觑，但还是义无反顾离开了他们的"伯乐"。不过，后来就连肖克利本人也改口把他们称为"八个天才的叛逆"。在矽谷许多著作中，"八叛逆"的照片与惠普的车库照片，具有同样的历史价值。

公司发展

"八叛逆"找到了一家地处美国纽约的摄影器材公司来支持他们创业，这家公司名称为Fairchild，音译"费尔柴尔德"，但通常意译为"仙童"。仙童摄影器材公司的前身是谢尔曼·费尔柴尔德(S. Fairchild)1920年创办的航空摄影公司。费尔柴尔德不仅是企业家，也是发明家。他的发明主要在航空领域，包括密封舱飞机、摺叠机翼等等。由于产品非常畅销，他在1936年将公司一分为二，其中，生产照相机和电子设备的就是仙童摄影器材公司。

当"八叛逆"向他寻求合作的时候，已经60多岁的费尔柴尔德先生仅仅提供了3600美元的种子基金， 要求他们开发和生产商业半导体器件， 并享有两年的购买特权。于是，"八叛逆"创办的企业被正式命名为仙童半导体公司，"仙童"之首自然是诺依斯。

1957年10月，仙童半导体公司仍然在矽谷瞭望山查尔斯顿路租下一间小屋，距离肖克利实验室和距离当初惠普公司的汽车库差不多远。"仙童"们商议要制造一种双扩散基型电晶体，以便用矽来取代传统的锗材料，这是他们在肖克利实验室尚未完成却又不受肖克利重视的项目。 费尔柴尔德摄影器材公司答应提供财力，总额为150万美元。诺依斯给伙伴们分了工，由赫尔尼和摩尔负责研究新的扩散工艺，而他自己则与拉斯特一起专攻平面照相技术。

1958年1月， IBM公司给了他们第一张订单，订购100个矽电晶体，用于该公司电脑的存储器。 到1958年底，"八叛逆"的小小公司已经拥有50万销售额和100名员工，依靠技术创新优势，一举成为矽谷成长最快的公司。

仙童半导体公司在诺依斯精心运筹下，业务迅速地发展，同时，一整套制造电晶体的平面处理技术也日趋成熟。天才科学家赫尔尼是众"仙童"中的佼佼者，他像变魔术一般把矽表面的氧化层挤压到最大限度。仙童公司制造电晶体的方法也与众不同，他们首先把具有半导体性质的杂质扩散到高纯度矽片上，然后在掩模上绘好电晶体结构，用照相制版的方法缩小，将结构显影在矽片表面氧化层，再用光刻法去掉不需要的部分。

扩散、掩模、照相、光刻……，整个过程叫做平面处理技术，它标志著矽电晶体批量生产的一大飞跃，也仿佛为"仙童"们打开了一扇奇妙的大门，使他们看到了一个无底的深渊:用这种方法既然能做一个电晶体，为什么不能做它几十个、几百个，乃至成千上万呢?1959年1月23日，诺依斯在日记里详细地记录了这一闪光的构想。

1959年2月，德克萨斯仪器公司(TI)工程师基尔比(J.kilby)申请第一个积体电路发明专利的讯息传来，诺依斯十分震惊。他当即召集"八叛逆"商议对策。基尔比在TI公司面临的难题，比如在矽片上进行两次扩散和导线互相连线等等，正是仙童半导体公司的拿手好戏。诺依斯提出:可以用蒸发沉积金属的方法代替热焊接导线，这是解决元件相互连线的最好途径。仙童半导体公司开始奋起疾追。 1959年7月30日，他们也向美国专利局申请了专利。为争夺积体电路的发明权，两家公司开始旷日持久的争执。1966年，基尔比和诺依斯同时被富兰克林学会授予巴兰丁奖章，基尔比被誉为"第一块积体电路的发明家"而诺依斯被誉为"提出了适合于工业生产的积体电路理论"的人。1969年，法院最后的判决下达，也从法律上实际承认了积体电路是一项同时的发明。

1960年，仙童半导体公司取得进一步的发展和成功。由于发明积体电路使它的名声大振， 母公司费尔柴尔德摄影器材公司决定以300万美元购买其股权，"八叛逆"每人拥有了价值25万美元的股票。1964年，仙童半导体公司创始人之一摩尔博士，以三页纸的短小篇幅，发表了一个奇特的定律。摩尔天才地预言说道，积体电路上能被集成的电晶体数目，将会以每18个月翻一番的速度稳定增长，并在今后数十年内保持着这种势头。摩尔所作的这个预言，因后来积体电路的发展而得以证明，并在较长时期保持了它的有效性，被人誉为"摩尔定律"，成为新兴电子电脑产业的"第一定律"。

离开仙童

60年代的仙童半导体公司进入了它的黄金时期。 到1967年，公司营业额已接近2亿美元，在当时可以说是天文数字。据那一年进入该公司的虞有澄博士(现英特尔公司华裔副总裁)回忆说:"进入仙童公司，就等于跨进了矽谷半导体工业的大门。"然而，也就是在这一时期，仙童公司也开始孕育著危机。母公司总经理不断把利润转移到东海岸，去支持费尔柴尔德摄影器材公司的盈利水平。目睹母公司的不公平，"八叛逆"中的赫尔尼、罗伯茨和克莱尔首先负气出走，成立了阿内尔科公司。据说，赫尔尼后来创办的新公司达12家之多。随后，"八叛逆"另一成员格拉斯也带着几个人脱离仙童创办西格奈蒂克斯半导体公司。从此，纷纷涌进仙童的大批人才精英，又纷纷出走自行创业。

正如苹果公司贾伯斯形象比喻的那样:"仙童半导体公司就象个成熟了的蒲公英，你一吹它，这种创业精神的种子就随风四处飘扬了。"脱离仙童半导体创办公司者之中，较有名气的是查尔斯·斯波克(C.Sporck)和杰里·桑德斯(J. Sanders)。斯波克曾一度担任过仙童半导体公司总经理，1967年出走后，来到国民半导体公司(NSC) 担任CEO。他大刀阔斧地推行改革，把NSC从康乃狄克州迁到了矽谷， 使它从一家亏损企业快速成长为全球第6大半导体厂商。桑德斯则是仙童半导体公司销售部主任，1969年，他带着7位仙童员工创办高级微型仪器公司(AMD)，这家公司已经是仅次于英特尔公司的微处理器生产厂商，K6、K6-2等微处理器产品畅销全世界。

1968年，"八叛逆"中的最后两位诺依斯和摩尔，也带着格鲁夫(A. Grove)脱离仙童公司自立门户， 他们创办的公司就是大名鼎鼎的英特尔(Intel)。虽然告别了仙童，"八叛逆"仍然约定时间在一起聚会，最近的一次是1997年，8人之中只有6人还健在。似乎要高扬"八叛逆"的"叛逃"精神，一批又一批"仙童"夺路而出，掀起了巨大的创业热潮。对此，80年代初出版的著名畅销书《矽谷热》(Silicon Valley Fever)写到:"矽谷大约70家半导体公司的半数，是仙童公司的直接或间接后裔。在仙童公司供职是进入遍布于矽谷各地的半导体业的途径。1969年在森尼维尔举行的一次半导体工程师大会上， 400位与会者中，未曾在仙童公司工作过的还不到24人。"从这个意义上讲，说仙童半导体公司是"矽谷人才摇篮"毫不为过。

公司被卖

人才大量流失是矽谷发展的"福音"，给仙童半导体带来的却是一场灾难。从1965年到1968年， 公司销售额不断滑坡，还不足1.2亿美元，连续两年没有赢利。人们都清楚地意识到，它再也不是"淘气孩子们创造的奇迹"了。

为了找人接替诺依斯的工作， 谢尔曼·费尔柴尔德以矽谷历史上最高的待遇--3年100万美元薪金外加60万美元股票， 从摩托罗拉公司请来莱斯特·霍根博士，亡羊补牢，以显示其"求贤若渴"的姿态。霍根不是一位无能的总经理， 曾经给摩托罗拉公司带来过重大转机。在执政仙童6年期限内，他尽了最大的努力，使公司销售额增加了两倍。然而，仙童半导体公司的灵魂人物已经离去，它的崩溃不过是时间迟早问题。1974年，无力回天的霍根，把权柄交给36岁的科里根， 而他的继任者却在二三年内，让这家公司从半导体行业的第2位，迅速跌落到第6位。

70年代末，科里根终于发现，挽救仙童半导体公司的最好途径是把它卖掉。几经周折，他最终选定了一家拥有21亿美元资产的斯伦贝谢(Schlumberger)公司，尽管这是一家法国公司，而且是经营石油服务业的公司。1979年夏季，曾经是美国最优秀的企业仙童半导体公司被法国外资接管，售价3亿5千万美元，在矽谷内外造成极大的轰动。

其他信息

外资似乎也不能给日益衰败的仙童半导体注入活力，虽然斯伦贝谢招聘到一批研究人工智慧的人才，原本可以让仙童快速进入机器人生产领域，但他们没有这样做。实际上，在继续亏损后，仙童又被用原价的三分之一转卖给另一家美国公司，买主正是原仙童总经理斯波克管理的国民半导体公司(NSC)，仙童半导体品牌一度寿终正寝。1996年，国民半导体公司把原仙童公司总部迁往缅因州，并恢复了"仙童半导体"的老名字。但是，拥有员工6500人的"矽谷人才摇篮"却不得不退出了矽谷。

早在1962年，仙童半导体公司就在缅因州建立了研制和制造电晶体的生产线，在加州，在犹他州，甚至在韩国和马来西亚都有其分部，在半导体器件领域仍有较强的实力，主要研制和生产半导体存储器设备。总部迁至缅因州南波特兰后，公司领导力图重振雄风，可是，命运多舛的"仙童"，1997年3月被国民半导体公司以5.5亿的价格再次出售，原因不言而喻--国民半导体公司以同样的价格买下了全球第三大微处理器制造商Cyrix， 试图与Intel和AMD争夺PC机半导体市场。

被人买来卖去的滋味肯定不好受，仙童半导体现任CEO和总裁克尔克·庞德(K.Pond)希望对公司实施战略性的重组。庞德曾就学于阿肯色大学电子工程系，并获得宾夕法尼亚工商管理硕士(MBA) 。自1968年加入仙童半导体公司以来，先后在许多部门担任要职，1994年起就是仙童半导体的主要领导人。好在这次出资收购的是一家风险资本公司，仙童半导体公司终于具有中立的身份。庞德兴奋地说，这次转变将有利于开发仙童的内部价值，可以让我们自主发展，成为拥有多种产品供应的半导体企业。

果不其然，庞德旗下的仙童半导体连续做出了惊人之举，它也开始了企业收购:当年11月， 仙童半导体斥资1.2亿，买下了年收入7000万的Raytheon公司半导体分部1998年12月，仙童再次斥资4.55亿，跨国购并了韩国三星公司属下一个制造特殊晶片的半导体工厂。这次收购将使仙童制造的半导体产品更适合于电视、录像机和音频设备，大踏步地向消费电子制造业挺进。

作为支撑矽谷崛起的"神话"，仙童半导体公司走过了一段辉煌而曲折的历程，成功与失败都因人才而致，正所谓"成也萧何，败也萧何"。

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