TI模擬帝國的過去、現(xiàn)在和未來
2016-07-06
作者:于寅虎
來源:《電子技術(shù)應(yīng)用》
編者按:作為全球半導(dǎo)體界屈指可數(shù)可以做到基業(yè)長青的企業(yè),美國德州儀器公司總能在市場發(fā)生突變的關(guān)鍵時(shí)刻,做出關(guān)鍵性的戰(zhàn)略變革從而勇立潮頭。曾幾何時(shí),德州儀器以數(shù)字基帶芯片和DSP技術(shù)傲視群雄,而今以電源管理和信息鏈處理為代表的模擬半導(dǎo)體產(chǎn)品領(lǐng)域,德州儀器再次做上了頭把交椅。這一轉(zhuǎn)變經(jīng)歷了怎樣一個(gè)過程呢?我們有幸專訪了德州儀器(TI)高級副總裁、全球模擬業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Steve Anderson先生,他激情澎湃地講述了這一偉大的轉(zhuǎn)變的過去、現(xiàn)在和未來。
踏入模擬之門
當(dāng)2011年德州儀器以65億美元將美國國家半導(dǎo)體收入囊中以后,不少人誤以為正是那個(gè)時(shí)候德州儀器才憑借這次收購奠定了全球模擬市場重要地位。
其實(shí),這次收購僅僅是德州儀器進(jìn)一步鞏固在模擬領(lǐng)域領(lǐng)先地位的舉措,因?yàn)楫?dāng)年德州儀器以30000種模擬產(chǎn)品占據(jù)了全球14%的市場份額,模擬技術(shù)需要漫長的積累過程,顯然德州儀器踏入模擬技術(shù)領(lǐng)域的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于這次收購。
說起德州儀器電源管理業(yè)務(wù)的發(fā)展歷史,德州儀器全球模擬業(yè)務(wù)部總經(jīng)理、高級副總裁Steve Anderson先生表現(xiàn)出極大的自信,那是因?yàn)镾teve Anderson隨著Power Trends公司加盟德州儀器前,已經(jīng)在DC/DC隔離的電源模塊業(yè)務(wù)方面耕耘了10年,而此后一直參與并見證了新公司的模擬業(yè)務(wù)發(fā)展。
1989年Steve Anderson與其他4位合伙人共同創(chuàng)立了從事電源管理技術(shù)開發(fā)的Power Trends公司,10年后的1999年這家公司被德州儀器收購,Steve Anderson開啟了他在德州儀器的模擬業(yè)務(wù)生涯。
“德州儀器是在上世紀(jì)九十年代晚期開始在電源管理方面大展拳腳的,主要是通過兩個(gè)關(guān)鍵性收購,除了Power Trends公司,還有從事電源脈寬調(diào)制技術(shù)開發(fā)的Unitrode公司。在這兩個(gè)收購之后,又陸續(xù)進(jìn)行了幾次收購,通過這些收購使得我們在電源管理的供應(yīng)能力得到了極大的提升?!?Steve Anderson表示,“毫無疑問,現(xiàn)在德州儀器可以稱得上是擁有業(yè)界領(lǐng)先、強(qiáng)大創(chuàng)新能力、重視對成本管控意識(shí)的優(yōu)秀電源管理解決方案公司?!?/p>
在德州儀器的模擬業(yè)務(wù)里,信號鏈產(chǎn)品是第二個(gè)支柱,同樣這一業(yè)務(wù)的起步源于一起收購,而且是以驚人的價(jià)值76億美元股票價(jià)值的付出換來的,足見當(dāng)時(shí)德州儀器對于發(fā)展模擬業(yè)務(wù)的重視程度。
時(shí)光倒流,對于德州儀器的信號鏈業(yè)務(wù)來說,2000年和2011年是兩個(gè)重要的年份。
“雖然2000年以前,德州儀器一直都在信號鏈的領(lǐng)域中進(jìn)行不懈的創(chuàng)新,但是在2000年收購Burr-Brown以后,我們真正的是大踏步的進(jìn)入了高性能模擬業(yè)務(wù)?!?Steve Anderson介紹,“而到了2011年,收購National Semiconductor公司將信號鏈業(yè)務(wù)水平進(jìn)一步拉升,可以提供非常多的這種選擇,比如在感測、在傳感器上、在時(shí)鐘和定時(shí)功能上、在以太網(wǎng)、接口、低功率信號鏈,當(dāng)然還有在工業(yè)電源管理方面?!?/p>
繼完成電源管理和信號鏈兩大模擬業(yè)務(wù)布局之后,德州儀器又在傳器領(lǐng)域進(jìn)行了一系列的動(dòng)作。如今無論在是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,還是在個(gè)人消費(fèi)電子領(lǐng)域,德州儀器的模擬技術(shù)和產(chǎn)品都獲得了廣泛的應(yīng)用,從而成為模擬半導(dǎo)體產(chǎn)品第一供應(yīng)商。
站在模擬市場巔峰
在德州儀器的公開宣傳材料中,可以非常清晰看到模擬和嵌入式處理業(yè)務(wù)單元已經(jīng)占據(jù)了2015年度總營收的86%,而其中模擬業(yè)務(wù)以83億美元遠(yuǎn)遠(yuǎn)于嵌入式處理的28億美元。能夠長期坐在模擬業(yè)務(wù)世界第一的寶座上,德州儀器自然有著獨(dú)特的致勝法寶
廣泛的模擬產(chǎn)品線已經(jīng)成為德州儀器超強(qiáng)競爭力的第一件法寶。
現(xiàn)如今,德州儀器的模擬和嵌入式處理產(chǎn)品家庭成員已經(jīng)達(dá)到了10萬種,而這些產(chǎn)品正在被全球10萬家客戶所使用。以電源管理產(chǎn)品為例,德州儀器擁有超過2.5萬個(gè)功能豐富的電源管理IC,這也是電源管理行業(yè)里最廣泛的產(chǎn)品組合。
Steve Anderson表示:“從產(chǎn)品組合范圍和廣度來觀察,就會(huì)現(xiàn)發(fā)德州儀器擁有模擬產(chǎn)品、嵌入式處理技術(shù)和連通性方面的技術(shù),而業(yè)界沒有任何其他公司能夠在這三個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域里齊頭并進(jìn),往往需要找三到四家對手公司,把他們連接在一起才能夠和德州儀器在這三個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中來較量,這是產(chǎn)品組合的寬度所帶給客戶的好處?!?/p>
持續(xù)不斷的技術(shù)創(chuàng)新是德州儀器在模擬領(lǐng)域成功的第二件法寶。
據(jù)Steve Anderson介紹,為了保持強(qiáng)大的創(chuàng)新能力,德州儀器在2015年投入了13 億美元的研發(fā)投入,占據(jù)了公司總營收的10%。
巨大研發(fā)投入換來的是:2015年共推出了大約350種新型模擬產(chǎn)品;超過75項(xiàng)差異化、專有制造工藝;應(yīng)用于高電壓、高速、精確性、超低功率和感測的創(chuàng)新技術(shù);集成化解決方案,可在提升性能的同時(shí)減小電路板尺寸;新工具和新技術(shù)可實(shí)現(xiàn)更小的封裝選擇;Kilby實(shí)驗(yàn)室致力于行業(yè)最佳的IP創(chuàng)新和面向未來的產(chǎn)品技術(shù)。
以數(shù)十年半導(dǎo)體設(shè)計(jì)和制造技術(shù)為支撐,德州儀器形成了具有行業(yè)領(lǐng)先的設(shè)計(jì)、工藝和封裝開發(fā)能力,不斷創(chuàng)造了多個(gè)業(yè)界第一。如在電源管理領(lǐng)域,德州儀器就曾發(fā)布了業(yè)內(nèi)第一款線性調(diào)節(jié)器、開關(guān)調(diào)節(jié)器、PWM控制器和LED驅(qū)動(dòng)器等。
如今,德州儀器的電源管理業(yè)務(wù)正在針對無線電源、GaN和高壓電源等領(lǐng)域保持持續(xù)創(chuàng)新動(dòng)力。
Steve Anderson特別提到了德州儀器在氮化鎵(GaN)技術(shù)開發(fā)方面的成果,這款名為LMG3410 的高壓驅(qū)動(dòng)芯片采用了GaN技術(shù),迅速實(shí)現(xiàn)在這一領(lǐng)域的性能創(chuàng)新與提高。
據(jù)介紹,LMG3410首先實(shí)現(xiàn)了工藝密度兩倍的提高,同時(shí)將工藝損耗減少了一半。其次,LMG3410能夠降低封裝的寄生電感,因?yàn)檎麄€(gè)驅(qū)動(dòng)是被集成在一個(gè)非常小的封裝的包裝里,所以它能夠有效的降低功耗的損耗。第三,LMG3410的可靠性能夠進(jìn)一步的提高,這是非常關(guān)鍵的一點(diǎn)。
“我們會(huì)持續(xù)擴(kuò)大GaN的生態(tài)系統(tǒng),它實(shí)際上是一整套模擬到數(shù)字的功率轉(zhuǎn)換控制器,這也將成為我們能夠提供給客戶的另一個(gè)實(shí)現(xiàn)業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的電源管理的解決方案?!?nbsp;Steve Anderson表示,“除了氮化鎵(GaN)這一新技術(shù)之外,我們還在大力的擴(kuò)大和發(fā)展基于GaN技術(shù)的整個(gè)的生態(tài)鏈,這其中也涉及到關(guān)于600伏的相關(guān)技術(shù)。所以,我們將會(huì)鋪出一整套的關(guān)于GaN技術(shù)的產(chǎn)品組合,其中也會(huì)涵蓋到針對高壓應(yīng)用的一些硅片產(chǎn)品,還有一些新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等等。”
保持供應(yīng)鏈持續(xù)穩(wěn)定是德州儀器獲得成功的第三件法寶。
由于模擬產(chǎn)品的長周期特征,因此客戶對于供貨周期尤為關(guān)注,而德州儀器的全球制造布局以及強(qiáng)大制造基礎(chǔ)設(shè)施的投資,成為為數(shù)不多具備長周期供應(yīng)鏈的模擬供應(yīng)商。
Steve Anderson認(rèn)為,對于在中國和全球各地的客戶來說,非常重要的一個(gè)優(yōu)勢就是德州儀器在制造方面使用的是一種多源制造策略,這樣可以保證工藝的穩(wěn)定性和連貫性。
“多源制造戰(zhàn)略,意味著我們的生產(chǎn)是在德州儀器自己擁有的工廠中來完成的,我們用的是統(tǒng)一的制成技術(shù),是在全球多個(gè)生產(chǎn)點(diǎn),共同得到一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)質(zhì)量認(rèn)證的制成技術(shù),這意味著如果一家工廠遭遇了某種自然災(zāi)害,我們可以把它的生產(chǎn)任務(wù)轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)工廠,這樣德州儀器在供貨時(shí)就能保證穩(wěn)定和連貫?!?Steve Anderson表示。
強(qiáng)大的服務(wù)體系是德州儀器獲得成功的第四件法寶。
在德州儀器為10萬個(gè)全球用戶提供10萬個(gè)產(chǎn)品的背后,是強(qiáng)大的客戶服務(wù)體系,這其中即包括豐富的技術(shù)資源,也包括規(guī)模足夠大的售前與售后服務(wù)團(tuán)隊(duì)。
“我們不僅有豐富的產(chǎn)品組合,先進(jìn)的制程技術(shù)和封裝技術(shù),更重要的是我們還可以提供更好的服務(wù),從而支持客戶能夠有效的使用這些先進(jìn)技術(shù)?!?Steve Anderson表示,“這其中,我們能夠?yàn)樗麄兲峁I(yè)內(nèi)最佳的一些工具,比如我們現(xiàn)在有WEBENCH設(shè)計(jì)工具。還有我們自己的TI Designs,現(xiàn)在差不多有1500多種電源的參考設(shè)計(jì)可以提供給客戶?!?/p>
還有很重要的一點(diǎn),就是德州儀器充分地利用了網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢和技術(shù)為客戶提供技術(shù)支持,在業(yè)內(nèi)率先建立了在線提問和回答的社區(qū), 美國版是E2E社區(qū),中國版是德州儀器在線技術(shù)支持社區(qū)。與此同時(shí),德州儀器打造了業(yè)內(nèi)規(guī)模最大的銷售和工程技術(shù)支持團(tuán)隊(duì),他們是遍布于各個(gè)國家,他們離客戶的物理距離非常近,而且能夠說同樣的語言。
“寬泛的產(chǎn)品組合、安全的供應(yīng)鏈保證、豐富的工具和強(qiáng)大的技術(shù)支持,使得德州儀器在業(yè)內(nèi)處于一個(gè)非常獨(dú)特和領(lǐng)先的位置,這對于使用我們產(chǎn)品的最終設(shè)備的生產(chǎn)商來說也是一個(gè)極關(guān)鍵的優(yōu)勢?!?nbsp;Steve Anderson說。
持續(xù)創(chuàng)新迎未來
對于技術(shù)創(chuàng)新的堅(jiān)持一直是德州儀器保持持續(xù)發(fā)展的源動(dòng)力。
2015年德州儀器用于研發(fā)的經(jīng)費(fèi)接近13億美元,而這一年里德州儀器推出了大概350種新型的模擬產(chǎn)品。對于德州儀器模擬業(yè)務(wù)的發(fā)展,可以看到德州儀器正在加大對這一領(lǐng)域的投入從而實(shí)現(xiàn)在模擬技術(shù)方面有持續(xù)的創(chuàng)新。
“在物聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代里我們確實(shí)看到了很多的機(jī)會(huì),我認(rèn)為德州儀器的專業(yè)技術(shù)主要體現(xiàn)在下面三個(gè)核心領(lǐng)域:一是電源管理,二是模擬信號鏈,三是傳感器或感測技術(shù)。并且我們把這三個(gè)打包在一起,通過無線連接性和嵌入式處理能力將它們整個(gè)結(jié)合起來?!盨teve Anderson說,“針對物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)里,其實(shí)能效是個(gè)最為關(guān)鍵的考慮因素,尤其對于那些無線傳感器來說,能效特別重要。”
的確,在物聯(lián)網(wǎng)世界里,需要有很長的電池壽命,續(xù)航能力很長,要能保證設(shè)備不斷降低能源消耗,并且有可能的話輔之于能源采集技術(shù),通過這個(gè)來推進(jìn)這個(gè)產(chǎn)品的能效提高。而且并不僅僅只限于電源或功率上,還要看到另一個(gè)層級就是在信號鏈領(lǐng)域里,像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、放大器,這些技術(shù)或產(chǎn)品也要放在一個(gè)低功耗的環(huán)境里整體考慮,這也是德州儀器目前正在下大力氣開發(fā)的領(lǐng)域。
為了可以保持創(chuàng)新活力,德州儀器公司一直使得自身具備小公司的敏捷與靈活。始終保持在面對新的機(jī)遇層出不窮時(shí)有一種緊迫感,而要想公司能夠時(shí)刻保持面對機(jī)遇的緊迫性的話就必須要做到非常地敏銳。
如何使自己可以保持小公司的創(chuàng)新動(dòng)力呢?
“這個(gè)問題也是我和我的團(tuán)隊(duì)經(jīng)常會(huì)討論的一個(gè)話題。我出身于一個(gè)創(chuàng)業(yè)型的公司,我認(rèn)為非常關(guān)鍵的一個(gè)益處就是保持敏捷或靈活。德州儀器整個(gè)公司架構(gòu)可以確保公司以非常敏捷和靈活的方式來運(yùn)作。”Steve Anderson表示,“就拿我負(fù)責(zé)的模擬這個(gè)業(yè)務(wù)部門來作為例證,在我下面有四個(gè)具體的模擬業(yè)務(wù)部門。在這四個(gè)模擬業(yè)務(wù)部門之下又有多個(gè)層級的業(yè)務(wù)單元,在每一個(gè)業(yè)務(wù)單元之內(nèi)蘊(yùn)含著產(chǎn)品線。所以,我們并不是資源集中在一起,而是把資源分散開來,按照我剛才說的這幾條線分散到每一個(gè)業(yè)務(wù)單元里去。正是因?yàn)檫@樣的公司架構(gòu),使得我們能夠迅速敏捷的來開展工作。換言之,每個(gè)產(chǎn)品線的經(jīng)理都有較大的授權(quán)并對本部門的營收負(fù)責(zé)?!?/p>
Steve Anderson表示,在模擬技術(shù)世界當(dāng)中,創(chuàng)新是非常規(guī)律性地在發(fā)生著,比如電源管理時(shí)就有CAN和氮化鎵的技術(shù),我們不僅僅會(huì)繼續(xù)在電源方面進(jìn)行創(chuàng)新,同時(shí)在模擬信號鏈方面也會(huì)做技術(shù)創(chuàng)新。
目前我們正在經(jīng)歷著工業(yè)4.0這一大的趨勢會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)在模擬產(chǎn)品世界里的創(chuàng)新。這些創(chuàng)新主要會(huì)體現(xiàn)在電源管理和能源采集方面,也可以體現(xiàn)在模擬信號鏈方面,因?yàn)樵谀M信號鏈上需要進(jìn)一步在能效上提升。