敗走英特爾高通後,TI憑什麼穩坐模擬晶片龍頭?
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德州儀器是全球最大的模擬半導體公司,創造了行業多個「第一」,包括製造了第一台電晶體收音機、第一塊集成電路、第一台集成電路電腦、第一個單晶片商用數位訊號處理器(DSP)等等,就連TSMC(台積電)、SMIC(中芯國際)和聖邦股份的創始人都是出自德州儀器,因此業內將德州儀器視為「半導體行業的黃埔軍校」。
自誕生之際就帶有傳奇色彩的德州儀器在全球半導體行業經歷了89年的風雲變幻,即使曾經被神一般的對手——英特爾、高通搶走地盤,但還是在模擬晶片重塑自己的霸主地位,甚至一度被「股神」巴菲特的老師菲利普·費雪列為十年持有的績優股。
對於中國A股市場模擬晶片乃至半導體行業,德州儀器的「王者之路」到底有哪些可借鑑之道?現在,讓我們揭曉它的面紗!
企業基本信息
名稱:Texas Instruments(以下簡稱TI、德州儀器)
股票代碼:TXN(美股納斯達克)
所處行業:半導體行業
主營業務:半導體、電子產品
成立日期:1930年
總市值:1186.54億美元(2019-09-09收盤價)
單價:127.09美元(2019-09-09收盤價)
企業股價走勢
德州儀器上市後股價走勢圖(2012.2-2019.8)
圖片來源:東方財富網(月線)
德州儀器在2012年1月1日把股票從紐約證券交易所轉移至納斯達克交易所上市交易,從股價走勢圖可看出,它保持著震盪上行的整體趨勢,近一年的股價不斷衝擊歷史新高,在7月24日報129.31美元,刷新股價歷史新高。
企業發展歷程
前篇
從石油探勘小公司到半導體教父,德州儀器是如何煉成的?
初創期和發展期(1930年-1950年)
德州儀器的總部位於美國德克薩斯州達拉斯。
第一次世界大戰推動了全球對石油的需求,依託德州得天獨厚的石油資源,J·克萊倫斯·卡徹和尤金·麥克德莫特在1930年一起創建了一家名為「地球物理業務公司」(GSI)的公司,這就是德州儀器的前身。
一開始GSI的主要業務是為石油工業提供地質探測,但由於石油開採量提升,石油行業出現供大於求的蕭條期,到第二次世界大戰期間,GSI開始擴大業務,為美國陸軍和海軍生產國防電子產品。
第一次轉型期(1950年-2010年)
1951年公司正式更名為德州儀器,並於1954年發明矽電晶體,開始進軍半導體行業。
1958年,德州儀器員工傑克-基爾比(Jack Kilby)發明了集成電路,為半導體行業帶來了革命性的變化,並為所有當代電子產品鋪平了道路。
基爾比也因此獲得諾貝爾物理學獎,被譽為「晶片之父」。
20世紀70年代,德州儀器相繼發明了將所有計算元素集成在單個晶片上的首款單晶片微控制器(MCU),以及單晶片語音合成器。
20世紀80年代,德州儀器推出首款商用單晶片數位訊號處理器 (DSP),並生產出針對高速數位訊號處理進行優化的微處理器,同時還發明了數字微鏡器件(DLP晶片)。
20世紀90年代,德州儀器發明了一款成本更低、功耗效率更出色的MCU系列產品 MSP430,由此將嵌入式處理提升到新的水平。
此外還推出了首款手機專用的應用處理器 (OMAP)。
第二次轉型(2010年至今)
2012年,德州儀器宣布將結束其在智慧型手機和平板電腦為導向的OMAP晶片業務,轉向模擬晶片和嵌入式平台,這兩塊業務占據著德州儀器90%以上的收入。
模擬晶片在全球的市場占有率18%,排名全球第一;嵌入式平台在全球的市場占有率也為18%,排名全球第一。
中篇
風雲起伏 德州儀器為何被神對手反超?
在電腦和移動網際網路方興未艾之際,德州儀器曾將業務擴展到電腦微處理器和手機晶片,看起來要在更廣闊的電子行業施展拳腳。
那個時候,英特爾和高通尚未立足。
可是到了後來,德州儀器卻節節敗退,成全了英特爾和高通各自在電腦微處理器和手機晶片的統治地位。
那麼,德州儀器是怎樣被這兩位「神一樣」的對手追擊的?
(1)在電腦微處理器領域,德州儀器被「商用至上」的英特爾打敗
英特爾首推世界上第一個微處理器——4位4004晶片,接著亮出世界上第一個8位處理器——8008。
然而在英特爾8008之前,德州儀器也推出過一款8位處理器,名叫TMX 1795。
顯而易見的是,TMX 1795的塊頭比英特爾4004和8008加起來的都更大。
大量未使用和浪費的空間導致TMX 1795的性能無法達到商用的要求 ,反倒是被精巧的英特爾8008搶占第一。
之後,英特爾一鼓作氣,根據8008又推出了8080、8086,不僅順利投入商用供貨,而且英特爾從8088開始便獲得IT巨頭IBM的訂單,後來還攜手微軟組成Wintel聯盟,從此霸占了PC處理器市場。
另一邊的德州儀器,試圖搶先推出16位處理器TMS9900來挽救頹勢,卻缺乏可兼容的外圍晶片和軟體而無法推行,在遭到了英特爾的強攻之後,後來不得不徹底放棄了家用電腦市場。
(2)在移動晶片處理器領域,德州儀器被「專利能手」高通打敗
德州儀器在智慧型手機ios和Android系統尚未流行的那個年代裡同樣占據著移動晶片的大片江山。
當年,諾基亞、摩托羅拉、亞馬遜、愛可視、LG、Palm、RIM和三星等都在使用德州儀器的OMAP處理器。
然而,隨著智慧型手機的興起及ARM授權模式的雙重影響,高通藉助基帶優勢搶食德州儀器OMAP處理器的市場。
根據研究公司iSuppli資料顯示,自2007年第一季度開始,高通取代德州儀器成為最大的移動晶片製造商,而原來支持OMAP的手機廠商——NOKIA、摩托羅拉和Palm走向沒落,也最終引致了德州儀器關閉了移動處理器業務。
這一仗,德州儀器又在哪裡輸給高通呢?高通是Code Divsion Multi Access(CDMA)的發明者,擁有最大的CDMA基礎專利,並且設計了龐大且關係錯綜複雜的專利壁壘,而GSM、WCDMA、CDMA、TD-SCDMA網絡需要大量使用CDMA的技術原理和專利,這讓其他製造商很難將技術集成到自己的基帶設計中,除非交出一筆不菲的專利費。
高通幾乎壟斷了3G時代的專利,它採取「買基帶送處理器」的銷售策略,將基帶和處理器直接集成在一起,向手機廠商提供更便利的服務。
相比之下,德州儀器因為之前的大客戶停留在功能手機的時代,忽視了研發基帶的迫切需求,墨守成規地製造只有處理器功能的手機晶片。
這意味著,手機廠如果選用德州儀器的晶片,還需要給高通支付專利費,另外購買基帶來集成。
誰優誰劣,恐怕可以用知乎用戶「叛逆者」的這段模擬對話來描述。
知乎網友模擬高通與手機廠商的對話
圖片來源:知乎
後篇
德州儀器東山再起的秘訣:專注於最強勢領域!
好漢不吃眼前虧!對於正在追逐百年歷史的半導體老牌貴族來說,德州儀器在遭遇英特爾、高通這些強勁對手的挫敗之後懂得及時止損,做起了隱藏在背後的大BOSS。
2012年,德州儀器宣布結束其在智慧型手機和平板電腦為導向的OMAP晶片,業務聚焦到利潤更高且門檻更高的嵌入式處理器和模擬晶片,業務重點也投向了工業和汽車這兩個領域。
2018年,德州儀器憑藉在模擬業務和嵌入式處理業務帶來的營業收入,順利進入全球半導體行業排名的第7位,簡直是「退一步海闊天空」的業界楷模。
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財務數據分析
接下來我們將結合財務數據對德州儀器進行深入的解讀:為什麼德州儀器在連接兩次折戟之後,依然可以迅速東山再起而確保模擬晶片的王者地位?
德州儀器的業務目前分為三塊:模擬業務(Analog);嵌入式處理業務(Embedded
processing);其他業務(Other)。
其他業務包含:計算器(Calculators),數字光處理(DLP)以及專用集成電路(ASICs)等產品。
模擬晶片和嵌入式處理器這兩塊業務的合計收入比重,2014年為83%,至2018年上升至91%。
從上圖可以看出,德州儀器越來越聚焦在模擬晶片和嵌入式處理器的業務。
分析其原因,這是因為德州儀器堅信,這兩類產品是半導體行業中最優的產品。
1、兩者都是半導體行業的基礎應用技術。
基本所有的電子產品都要使用模擬晶片,而且大部分都要同時使用嵌入式處理器件。
2、兩者的市場規模都很大,而且高度分散。
雖然目前德州儀器在模擬產品和嵌入式處理產品市場的份額均位列第一(兩個市場的份額均為18%),但德州儀器認為這兩個市場的分散程度仍較高,仍有足夠大的空間去擴展份額。
3、這兩種半導體產品的製造技術和生產設備的壽命較長。
比如,模擬晶片的產品生命周期可高達30年,這能夠保證公司長期收入和投資回報的穩定性。
德州儀器的抉擇正確與否?讓我們用數據說話。
營業收入
2018年,德州儀器收入為157.8億美元,其中模擬晶片業務和嵌入式處理業務合計收入占比約91%,其他業務占比約9%。
從模擬晶片業務來看,2018年模擬晶片市場總額為590億美元,德州儀器在模擬晶片方面的收入額達到了108億美元,市場份額為18%。
對比數據發現,在模擬晶片方面的收入額,位列第二的亞德諾(ADI)為55億美元,老三英飛凌為38億美元,德州儀器幾乎是後者的2-3倍,比兩者的總和還更多。
盈利能力
2018年,德州儀器營業收入為157.8億美元,凈利潤為55.8億美元,相信這種盈利能力會讓很多企業都望塵莫及。
從上圖可以觀察到,隨著2012年德州儀器轉型聚焦於模擬晶片和嵌入式處理器 ,公司的毛利率和凈利率一路上升,賺錢能力越來越強。
德州儀器是如何做到的呢?
經過深入分析,德州儀器超強的盈利能力主要原因在於毛利率的上升。
2013-2018年,德州儀器的毛利率從56.9%上升到65.1%,而毛利率的上升又主要源於其技術改進帶來產能的提升。
目前,德州儀器擁有多家150mm、200mm和300mm三種規格的晶圓製造廠,其中有兩家300mm晶圓製造廠位於德州,這兩家300mm晶圓廠的複合產能利用率從2017年的50%上升至2018年的60%,為德州儀器帶來的收入從40億美元上升至48億美元,未來仍存在一定的上升空間。
德州儀器在最近的2019年第一季度電話會議上,表示未來將在美國德州建設第3個300mm晶圓廠。
這樣做的原因就在於300mm晶圓生產的晶片比200mm晶圓生產的晶片成本要低很多。
假設兩種晶片的封測成本不變,在封測前,300mm晶圓比200mm晶圓的晶片測算成本低40%左右,那麼加上封測費用後,測算下來則會在總成本上低20%左右,這將最終將帶動晶片的毛利率從60%上升到68% 。
現金流
通過上面的圖表可以看出公司通過經營活動獲取現金流的能力相當強大。
2014-2018年,公司的經營活動現金流凈額從40.5億美元上升到71.9億美元,自由現金流則從36.7億美元上升到60.6億美元,幾乎實現翻倍。
公司的自由現金流比率近年來不斷上升,從2014年的28.1%上升至2018年的38.1%,說明公司將營業收入轉化為自由現金流的能力相當優異。
股東回報
德州儀器多年來一直表示,自由現金流只有在有效地進行再投資或者返還給股東時,才是有價值的,並且承諾要將所有的自由現金流返還給股東。
2018年,公司的股東回報高達76.6億美元,占當年自由現金流的126%,其中股份回購51億美元,派發股息25.6億美元。
2014-2018年,公司提供給股東的回報合計高達244億美元,而同期合計的自由現金流為223億美元,也就是說,公司還額外通過融資活動向股東提供了21億美元的回報。
成長能力
德州儀器的成長能力可以從兩個方面去分析。
一個是存量市場,一個是增量市場。
在存量市場上,德州儀器兩個主要產品所在的賽道市場規模都很大,而且高度分散。
雖然目前德州儀器在模擬產品和嵌入式處理產品市場的份額均位列第一(兩個市場的份額均為18%),但這兩個市場的分散程度仍較高,仍有足夠大的空間去擴展份額。
在增量市場上,下游應用——汽車電子將帶來強大的發展動力。
2017年全球汽車電子市場規模接近2300億美元,預計到2020年將達到3000億美元。
汽車高增長積累起來的龐大基數成為汽車電子市場發展的動力。
消費者對車載通訊、娛樂系統的需求提高也會持續拉動汽車電子行業的高增長。
隨著汽車電子技術的推廣,許多汽車電子技術向中低端車普及,用戶對於性能和安全的需求也在推動這種趨勢。
汽車電子部件在整車中的占比不斷提升,部分汽車電子部件從提供附加功能向提供基礎功能轉變,汽車製造商對汽車電子的需求不斷增大,到2020年汽車電子在汽車中的成本將達到50%。
德州儀器在20世紀80年代進入汽車行業,是為數不多的幾個汽車處理器供應商之一。
早期推出了首款名為TLC542的車載器件8位ADC,應用於福特和通用的汽車。
1989年
德州儀器有了首款車用微控制器,此後的10年在制動以及ABS領域中占據了領先地位。
2003年
德州儀器推出了針對汽車行業的第一款信息娛樂系統。
兩年後,德州儀器又推出了首款混合信號模擬處理系統,德州儀器打造的模擬信號鏈引人稱道。
2010年
德州儀器汽車行業的收入首次達到10億美元。
2016年
德州儀器已有超過1.5億先進的駕駛輔助系統(ADAS)和數字駕駛艙系統級的晶片(SoC)在超過35家的OEM廠商應用,表明其在汽車市場的領先地位。
汽車電子市場的高速發展,相信會為德州儀器帶來新的成長動力。
結語
總結德州儀器能夠制勝工業半導體領域的原因如下:
1、注重創新。
德州儀器有著名的基爾比實驗室,致力於開發滿足未來五到十年甚至更長的新技術,包括氮化鎵工藝、電容隔離工藝等等。
除了突破性創新之外,德州儀器還不斷對市場固有產品進行升級改造。
2、擁有完整覆蓋的產業線。
工業系統的覆蓋面很廣,組成又五花八門,因此擁有十萬餘種產品的德州儀器,涵蓋到從處理器、微控制器、無線、到ADC/DAC的所有產品,更能為客戶解決全方位的需求。
3、具有穩定可靠且長期的供貨周期。
德州儀器的模擬晶圓廠及遍布全球的工廠可以保證供貨周期的穩定,作為經營了89年的廠家,在產品生命周期上也能得到保證。
4、重視中國市場。
中國正在從市場的跟隨者逐漸成長為市場的領導者,而貼近中國客戶,滿足中國客戶的需求,才可以在全球工業市場中立足。
早在1986年,德州儀器便進入中國內地,與眾多國內知名廠商展開密切的合作。
5、加快客戶的設計開發周期,扶持中小客戶創新。
作為老牌半導體公司,德州儀器雖然從個人電腦和智慧型手機的浪潮中黯然褪去,但憑藉多年的創新優勢,另闢蹊徑,走出了另外一條康莊大道。
這大概就是德州儀器帶給我們本土企業最大的啟示。
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