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德州仪器

德州仪器(英语:Texas Instruments),简称德仪(TI),是一家美国跨国科技公司,总部位于德克萨斯州的达拉斯[4],以开发、制造、销售半导体和计算器技术闻名于世,主要从事数字信号处理与模拟电路方面的研究、制造和销售。它在25个国家有制造、设计或者销售机构。根据2021年IC Insights统计,德州仪器是世界第九大半导体制造商[5];曾经是行动电话的第二大芯片供应商,仅次于高通;同时也是在世界范围内的第一大数字信号处理器(DSP)和模拟半导体元件的制造商[6],其产品还包括计算器、微控制器以及多核处理器。德州仪器居世界半导体公司20强。

德州仪器于1951年建立。它由地球物理业务公司(Geophysical Service Incorporated, GSI)整组而产生。这家公司最初生产地震工业和国防电子的相关设备。TI于1950年代初开始研究晶体管,同时也制造了世界上第一个商用硅晶体管。1954年,TI研发制造了第一台晶体管收音机,1958年,在TI中新研究实验室工作的(Jack Kilby)杰克·基尔比发明了集成电路。1961年,TI为美国空军制造了第一台集成电路电脑。50年代末期,TI开始研究红外线技术,随后TI涉足制造导弹和炸弹的雷达系统,导航和控制系统。世界上第一台便携式计算器由TI于1967年发明。

20世纪70、80年代公司业务集中于家用电子产品,如数字钟表、电子手表、便携式计算器、家用电脑以及各种传感器。1997年公司将其国防业务出售给了雷神公司。2007年,德州仪器被认为是世界上最大的道德企业之一[7]。

德州仪器位于德克萨斯州谢尔曼(Sherman)的新12英寸半导体晶圆厂的设计概念图
德州仪器位于德克萨斯州谢尔曼(Sherman)的新12英寸半导体晶圆厂的设计概念图

2011年收购美国国家半导体(National Semiconductor)之后,TI拥有由约45000种模拟电路产品及客户设计工具组成的投资组合[8],这使TI成为世界上最大模拟电路元器件生产厂商。2011年TI在财富500强中位列第175名。TI旗下业务有两个主要分支:半导体(SC)和教育技术(ET),其中半导体业务创造了公司收益的约96%。

Texas Instruments Incorporated设计、制造并向美国和国际电子设计和制造商销售半导体产品。

该公司分为两个业务部门,即模拟和嵌入式处理。模拟部门提供用于管理各种电压水平的电源产品,包括电池管理解决方案、DC/DC开关稳压器、AC/DC和隔离控制器以及转换器、功率开关、线性稳压器、电压参考和照明产品。

该部门还提供信号链产品,用于感测、调节和测量信号,以便将信息传输或转换以进行进一步的处理和控制,包括放大器、数据转换器、接口产品、电机驱动器、时钟、逻辑和传感产品。

嵌入式处理部门提供用于电子设备的微控制器;用于数学计算的数字信号处理器;以及用于特定计算活动的应用处理器。

该部门提供用于各种市场的产品,包括工业、汽车、个人电子、通信设备、企业系统以及计算器等。

该公司还提供DLP产品,主要用于投影高清图像;计算器;以及特定应用的集成电路

它通过直销和经销商以及公司网站销售其半导体产品。

Texas Instruments Incorporated成立于1930年,总部位于得克萨斯州达拉斯。

历史

德州仪器由塞瑟尔·H·格林、 J·埃里克·约翰逊、尤金·麦克德莫特、帕特里克·E·哈格蒂在1947年创办。最初是其母公司地球物理业务公司(Geophysical Service Incorporated, GSI)用来生产新发明的晶体管的。麦克德莫特是GSI最初在1930年创办时的创办者。麦克德莫特、格林、约翰逊后来在1941年买下了这个公司。1945年11月,帕特里克·哈格蒂被雇佣为实验室和制造部门(Laboratory and Manufacturing (L&M))部门的总经理。1951年L&M部门凭借其国防方面的合同,迅速超越了GSI的地理部门。公司被重新命名为“通用仪器”(General Instrument),同一年,公司又被再度命名为“德州仪器”,也就是它现在的名字。GSI逐渐变成了德州仪器的一个子公司,直到1988年GSI被出售给哈利伯托公司。

半导体

早在1952年,德州仪器就从西部电子公司(Western Electric Co.,AT&T的制造部门)以25,000美元的代价购买了生产晶体管的专利证书。到同年末,德州仪器已经开始制造和销售这些晶体管。公司副总裁帕特里克·哈格蒂颇有远见,意识到了电子技术领域的美好前景。随后,原本在新泽西州的贝尔实验室工作的戈登·K·蒂尔在看了一则纽约时报的广告后加入德州仪器,被哈格蒂任命为研究主任,回到了其故乡德克萨斯州工作。

蒂尔在1953年1月将他在半导体晶体方面的专业知识带到了工作中。哈格蒂让他建立了一支由科学家和工程师组成的团队,使德州仪器保持半导体行业的领先地位。蒂尔的第一个任务是组织公司的中央研究实验室(Central Research Laboratories, CRL)。由于蒂尔的之前职业背景,这个新的部门基于贝尔实验室。

另一名物理化学家,威尔克斯·阿道克斯,在1953年早些时候加入了德州仪器,开始领导一支较小的研究团队,致力于研制生长结晶体管。不久,阿道克斯成为了德州仪器的一名首席研究员[12]。

第一个硅晶体管

1954年1月,塔尼巴恩在贝尔实验室研制出了第一个可以工作的硅半导体[13]。这个工作在1954年春季的固态设备大会上被报道,随后在应用物理学报(Journal of Applied Physics, 26, 686-691(1955))上发表。戈登·蒂尔在1954年2月也独立研制出了第一个商用硅晶体管并在1954年2月14日对它进行了测试。1954年5月10日,在俄亥俄州的代顿举行的无线电工程师学会(Institute of Radio Engineers, IRE)国家航空电子大会上上,蒂尔正式对外界公布了他的成就,宣称“与我的同事们声称的硅晶体管的严峻前景相反,我口袋里恰好就有那么几个。(Contrary to what my colleagues have told you about the bleak prospects for silicon transistors, I happen to have a few of them here in my pocket.)”,并在大会期间发表了一篇题为《近期硅锗材料和设备的发展》(Some Recent Developments in Silicon and Germanium Materials and Devices)的论文[14]。在这一点上,德州仪器成为了当时唯一一个大批量生产硅晶体管的公司。随后在1955年,利用固态杂质扩散的扩散型晶体管被发明。不过,当时硅管的价格比锗管昂贵得多。

第一个集成电路

德州仪器生产的早期逻辑集成电路
德州仪器生产的早期逻辑集成电路
德州仪器生产的早期逻辑集成电路

7400系列晶体管-晶体管逻辑和CMOS器件
7400系列晶体管晶体管逻辑和CMOS器件
7400系列晶体管晶体管逻辑和CMOS器件

工作在中央研究实验室的杰克·基尔比在1958年研制出了世界上第一款集成电路。基尔比早在1958年7月就有了对于集成电路的最初构想,并在1958年10月12日展示了世界上第一个能工作的集成电路[15] 。6个月后,仙童半导体公司的罗伯特·诺伊斯也独立地开发出了具有交互连接的集成电路,也被认为是集成电路的发明人之一[16]。基尔比因此获得了2000年的诺贝尔物理学奖以表彰他在集成电路领域的贡献[17]。诺伊斯在仙童公司研制的芯片是由硅制造的,而基尔比的发明是由锗制造的。2008年,德州仪器建立了一个以“基尔比”命名的实验室,用于研究那些半导体技术创新思维[18]。

标准晶体管-晶体管逻辑

德州仪器的7400系列晶体管晶体管逻辑(TTL芯片在20世纪60年代被开发出来,使计算机逻辑方面的集成电路的使用更加普及。

微处理器

德州仪器在1967年发明了手持计算器(当时价格高达2,500美元)。随后,在1971年研制出了单芯片微型计算机,并在同年的10月4日被授予了单芯片微型计算机的第一个专利证书[19]。

第一个声音合成芯片

1978年,德州仪器介绍了第一款单芯片线性预测编码语音合成器[20]。在1976年,德州仪器即开始了一个存储强度应用方面的研究,很快他们开始聚焦于语音方面的应用。这个研究的结果就是TMC0280型单芯片线性预测编码(Linear predictive coding (LPC))语音合成系统,成为了第一款能够通过电子复制模拟人声的商业产品[11][21]。这个成果在德州仪器多个商用产品中被应用。2001年,德州仪器将它转让给了加利福尼亚州圣克拉拉的Sensory公司。

开创新产业

在发展半导体和微处理器之后,德州仪器遇到了两个关于工程和产品开发方面的有趣的问题。第一,用于创造半导体的化学药品、机械和技术原先都不存在,必须通过自己“发明”他们;第二,早期的市场需求较小,公司必须“发明”这些产品的“用途”以打开销路。例如,其第一款晶体管收音机就是这样发明的。另外一个例子是,20世纪70年代后期开发的安装在墙上、由计算机控制的家用恒温器,很可能由于其价格较为高昂,无人问津。德州仪器在田纳西州约翰逊城设立了一个工业控制部门,为化学和食品工业生产自动进程控制计算机。这个商业非常成功。1991年9月,德州仪器把它卖给了西门子公司,随后转向了军用和政府设施方面。最好的例子就是美国的阿波罗登月计划里的电子设备的制造。

今天的德州仪器

半导体

德州仪器的半导体产品几乎占了其收入的85%(2003年数据)[22]。在包括数字信号处理器、数字模拟转换器、模拟数字转换器、能源管理、模拟集成电路等不同产品领域都占据领先位置。无线通信也是德州仪器的一个焦点,目前全球有大约50%的移动电话都装有德州仪器生产的芯片。同时它也生产针对应用的集成电路以及单片机等。

  • 无线终端商业单元
  • 数字光处理(DLP
  • 单片机
    • MSP430系列:低价、低功耗、用途广泛的嵌入式16位MCU
    • TMS320系列:为实时控制应用进行优化的16/32位MCU家族
      • 16位,整点运算,20至40兆赫
      • C28X:32位,整点或浮点运算,100至150兆赫
  • 数字信号处理器
    • TMS320系列
      • TMS320C2xxx:为控制应用优化的16和32位数字信号处理器
      • TMS320C5xxx:16位整点低功耗处理器,100至300兆赫
      • TMS320C6xxx:高性能数字信号处理器家族,300至1000赫兹
    • 其他型号包括TMS320C33、TMS320C3x、TMS320C4x、TMS320C5x和TMS320C8x,以及为移动设备设计的基于ARM架构的多核处理器OMAP系列,如ARM9、ARM11和Cortex-A8等。

竞争对手

德州仪器一直保持着半导体销售前十的名次。在2005年,它仅次于英特尔和三星,排在它之后的是东芝、意法半导体等。德州仪器主要竞争对手包括微型芯片技术公司、Cypress半导体公司、集成设备技术公司、三星电子以及Xilinx公司。

德州仪器在半导体行业有最大的市占率,估计拥有超过370亿美元的可用市场总量。根据最新报道,德州仪器拥有14%的市占率。[23]

TI E2E社区

2008年,德州仪器启动了TI E2E 社区 (页面存档备份,存于互联网档案馆),为全球的电子工程师提供了一个讨论和寻求帮助的平台。

教育技术

德州仪器也因制造计算器著称,TI-30系列是其最受欢迎的早期计算器产品。它也制造生产图形计算器,从最初的TI-81到最受欢迎的TI-83 Plus型号以及最新的TI nspire系列。

行业认知

2007年,德州仪器被《世界贸易杂志》(World Trade Magazine)授予年度最佳全球供应商[24]。

价值观和理念

从2007年到2010年连续四年时间里,德州仪器都被Ethisphere Institute列入“世界上最有道德感的公司”名单,并且是电子行业唯一入选的公司[25][26][27][28]。

并购

  • 1997年,TI以3.95亿美元收购Amati Communications。[29]
  • 1998年,TI收购GO DSP。[30]
  • 1999年,TI以大约5000万美元收购Butterfly VLSI, Ltd.。[31]
  • 1999年,TI以4700万美元收购Telogy Networks。[32]
  • 2000年,TI以76亿美元收购Burr-Brown Corporation。[33]
  • 2009年,TI收购Luminary Micro。[34]
  • 2011年,TI以65亿美元收购National Semiconductor。[35]

参考文献

  • INVESTOR FAQs. Texas Instruments. [2007-01-29]. (原始内容存档于2007年1月27日).
  • TI reports Q4 2019 and 2019 financial results and shareholder returns. [22 January 2020]. (原始内容存档于2021-07-01).
  • Texas Instruments – Annual Report. [10 July 2019]. (原始内容存档于2020-05-01).
  • “TI Mailing Address (页面存档备份,存于互联网档案馆).” Texas Instruments. Retrieved on June 12, 2009.
  • 张建中. 研調:台積電蟬聯全球第3大半導體廠 聯發科躍居第10. 中央通讯社. 2021-05-25 [2021-09-22]. (原始内容存档于2021-09-28).
  • Databeans.net 互联网档案馆的存档,存档日期2013-01-16.. Databeans.net. Retrieved on April 19, 2012.
  • Texas Instruments among 2011 ‘World’s Most Ethical Companies’. [2013-04-18]. (原始内容存档于2021-10-08).
  • Texas Instruments Closes $6.5B Acquisition Of National Semiconductor. [September 23, 2011]. (原始内容存档于2021-04-18).
  • The Corporation and Innovation, Haggerty, Patrick, Strategic Management Journal, Vol. 2, 97-118 (1981)
  • Hendricks, C.A.; Kelbaugh, R. Implementing Six Sigma at GE. The Journal of Quality and Participation. 1998, 21 (4): 48–53 [2011-01-26]. (原始内容存档于2009-05-01).
  • TI web site history page (页面存档备份,存于互联网档案馆),(c. 2008), (HTML), Texas Instruments, accessed September 6, 2008.
  • “A tribute to J. Erik Jonsson” : bio from Texas Instruments (PDF). [2011-01-26]. (原始内容存档 (PDF)于2006-11-09).
  • IEEE Spectrum. 2004年5月: 48.
  • Spectrum 互联网档案馆的存档,存档日期2008-04-09.
  • The Chip that Jack Built (页面存档备份,存于互联网档案馆), (c. 2008), (HTML), Texas Instruments, accessed May 29, 2008.
  • Robert Noyce (页面存档备份,存于互联网档案馆), (n.d.), (online), IEEE Global History Network, accessed July 8, 2008.
  • Nobel Web AB, (October 10, 2000),The Nobel Prize in Physics 2000 (页面存档备份,存于互联网档案馆), Retrieved on May 29, 2008
  • Kilby Labs Announcement. [2011-01-26]. (原始内容存档于2008-09-17).
  • “U.S. Patent 3,757,306, Computing Systems CPU (页面存档备份,存于互联网档案馆), Awarded September 4, 1973
  • Texas Instruments Speech – Integrated Circuits. Datamath Calculator Museum. [2008-09-07]. (原始内容存档于2008-05-10).
  • “Smithsonian Speech Synthesis History Project” 互联网档案馆的存档,存档日期2008-11-21., accessed September 7, 2008
  • 关于德州仪器 (TI) 公司. 德州仪器官方网站. 2011-01-27 [2011-01-27]. (原始内容存档于2011-08-06) (中文(中国大陆)).
  • Analog Market to Grow 17%. Electronic, Design, Strategy News. March 28, 2006 [2008-07-04]. (原始内容存档于2007年9月27日).
  • “Manufacturer of the Year”, World Trade, Vol. 20., No. 5, May 2007, p. 20.
  • 2007 World’s most ethical companies – Ethisphere Institute. (原始内容存档于2011-02-27).
  • 2008 World’s most ethical companies – Ethisphere Institute. (原始内容存档于2011-01-27).
  • 2009 World’s most ethical companies – Ethisphere Institute. (原始内容存档于2011-01-28).
  • 2010 World’s most ethical companies – Ethisphere Institute. (原始内容存档于2011-01-24).
  • Texas Instruments to acquire Amati Communications for 29.9 times revenue. Weekly Corporate Growth Report. 1997.
  • Texas Instruments Inc acquires GO DSP Corp. [2020-10-10]. (原始内容存档于2012-02-20).
  • Jeff. TI to Acquire Butterfly VLSI, Ltd. 1999 [2011-01-26]. (原始内容存档于2012-10-08).
  • Dorsch, Jeff. TI to Acquire Telogy for $457M. Electronic News. 1999. (原始内容存档于2012-07-17).
  • Texas Instruments to Acquire Burr-Brown. [2011-01-26]. (原始内容存档于2012-02-20).
  • TI Acquires Luminary Micro. [2011-01-26]. (原始内容存档于2011-07-14).

Texas Instruments to Acquire National Semiconductor. [2011-04-05]. (原始内容存档于2011-06-02).

 

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