德州仪器

**德州儀器**（英語：Texas Instruments），簡稱**德儀**（TI），是一家美國跨國科技公司，總部位於德克薩斯州的達拉斯，以開發、製造、銷售半導體和計算機技術聞名於世，主要從事數位訊號處理與類比電路方面的研究、製造和銷售。它在 25 個國家有製造、設計或者銷售機構。根據 2021 年 IC Insights 統計，德州儀器是世界第九大半導體製造商；曾經是行動電話的第二大晶片供應商，僅次於高通；同時也是在世界範圍內的第一大數位訊號處理器（DSP）和類比半導體元件的製造商，其產品還包括計算機、微控制器以及多核處理器。德州儀器居世界半導體公司 20 強。

德州儀器於 1951 年建立。它由地球物理業務公司（Geophysical Service Incorporated, GSI）整組而產生。這家公司最初生產地震工業和國防電子的相關裝置。TI 於 1950 年代初開始研究電晶體，同時也製造了世界上第一個商用矽電晶體。1954 年，TI 研發製造了第一台電晶體收音機，1958 年，在 TI 中新研究實驗室工作的 Jack Kilby 傑克・基爾比發明了積體電路。1961 年，TI 為美國空軍製造了第一台積體電路電腦。50 年代末期，TI 開始研究紅外線技術，隨後 TI 涉足製造飛彈和炸彈的雷達系統，導航和控制系統。世界上第一台可攜式計算機由 TI 於 1967 年發明。

20 世紀 70、80 年代公司業務集中於家用電子產品，如數字鐘錶、電子手錶、可攜式計算機、家用電腦以及各種感測器。1997 年公司將其國防業務出售給了雷神公司。2007 年，德州儀器被認為是世界上最大的道德企業之一。

2011 年收購美國國家半導體（National Semiconductor）之後，TI 擁有由約 45000 種類比電路產品及客戶設計工具組成的投資組合，這使 TI 成為世界上最大類比電路元元件生產廠商。2011 年 TI 在財富 500 強中位列第 175 名。TI 旗下業務有兩個主要分支：半導體（SC）和教育技術（ET），其中半導體業務創造了公司收益的約 96%。

## 歷史

德州儀器由塞瑟爾・H・格林、 J・艾瑞克・詹森、尤金・麥克德莫特、派翠克・E・哈格蒂在 1947 年創辦。最初是其母公司地球物理業務公司（Geophysical Service Incorporated, GSI）用來生產新發明的電晶體的。麥克德莫特是 GSI 最初在 1930 年創辦時的創辦者。麥克德莫特、格林、詹森後來在 1941 年買下了這個公司。1945 年 11 月，派翠克・哈格蒂被僱用為實驗室和製造部門（Laboratory and Manufacturing (L&M)）部門的總經理。1951 年 L&M 部門憑藉其國防方面的合同，迅速超越了 GSI 的地理部門。公司被重新命名為「通用儀器」（General Instrument），同一年，公司又被再度命名為「德州儀器」，也就是它現在的名字。GSI 逐漸變成了德州儀器的一個子公司，直到 1988 年 GSI 被出售給哈利伯托公司。

### 地球物理業務公司

德州儀器的歷史可以追溯到 1930 年 J・克萊倫斯・卡徹和尤金・麥克德莫特建立一個叫做地球物理業務公司的為石油工業提供地質探測的公司。在 1939 年，這個公司重組為 Coronado 公司。1941 年 12 月 6 日，麥克德莫特和其他三名 GSI 的雇員 J・艾瑞克・詹森、塞瑟爾・H・格林以及 H・B・皮科克買下了 GSI 公司。在第二次世界大戰期間，GSI 為美國軍用訊號公司和美國海軍製造電子裝置。戰爭結束後，GSI 公司繼續其電子產品的生產。1951 年，公司重新命名為德州儀器，GSI 變為德州儀器的一個全資子公司。

### 國防領域

從 1942 年開始，德州儀器憑藉潛水艇的探測裝置開始進入國防電子領域。這些技術基於原來它為石油工業開發的地質探測技術。

在 20 世紀 80 年代，這個產業的產品品質成為了新的焦點。80 年代早期一個品質提升計劃被啟動。80 年代晚期，德州儀器和伊士曼柯達公司和聯合訊號公司（Allied Signal）一起，開始參與摩托羅拉的六標準差規範的制定。

這類產品包括雷達系統、紅外線系統、飛彈、軍用電腦、雷射導航炸彈等。

### 半導體

早在 1952 年，德州儀器就從西部電子公司（Western Electric Co.，AT&T 的製造部門）以 25,000 美元的代價購買了生產電晶體的專利憑證。到同年末，德州儀器已經開始製造和銷售這些電晶體。公司副總裁派翠克・哈格蒂頗有遠見，意識到了電子技術領域的美好前景。隨後，原本在新澤西州的貝爾實驗室工作的戈登・K・蒂爾在看了一則紐約時報的廣告後加入德州儀器，被哈格蒂任命為研究主任，回到了其故鄉德克薩斯州工作。

蒂爾在 1953 年 1 月將他在半導體晶體方面的專業知識帶到了工作中。哈格蒂讓他建立了一支由科學家和工程師組成的團隊，使德州儀器保持半導體行業的領先地位。蒂爾的第一個任務是組織公司的中央研究實驗室（Central Research Laboratories, CRL）。由於蒂爾的之前職業背景，這個新的部門基於貝爾實驗室。

另一名物理化學家，威爾克斯・阿道克斯，在 1953 年早些時候加入了德州儀器，開始領導一支較小的研究團隊，致力於研製生長結電晶體。不久，阿道克斯成為了德州儀器的一名首席研究員。

#### 第一個矽電晶體

1954 年 1 月，塔尼巴恩在貝爾實驗室研製出了第一個可以工作的矽半導體。這個工作在 1954 年春季的固態裝置大會上被報導，隨後在應用物理學報（_Journal of Applied Physics, 26, 686-691(1955)_）上發表。戈登・蒂爾在 1954 年 2 月也獨立研製出了第一個商用矽電晶體並在 1954 年 2 月 14 日對它進行了測試。1954 年 5 月 10 日，在俄亥俄州的代頓舉行的無線電工程師學會（Institute of Radio Engineers, IRE）國家航空電子大會上上，蒂爾正式對外界公布了他的成就，宣稱「與我的同事們聲稱的矽電晶體的嚴峻前景相反，我口袋裡恰好就有那麼幾個。（_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._）」，並在大會期間發表了一篇題為《近期矽鍺材料和裝置的發展》（_Some Recent Developments in Silicon and Germanium Materials and Devices_）的論文。在這一點上，德州儀器成為了當時唯一一個大批次生產矽電晶體的公司。隨後在 1955 年，利用固態雜質擴散的擴散型電晶體被發明。不過，當時矽管的價格比鍺管昂貴得多。

#### 第一個積體電路

工作在中央研究實驗室的傑克・基爾比在 1958 年研製出了世界上第一款積體電路。基爾比早在 1958 年 7 月就有了對於積體電路的最初構想，並在 1958 年 10 月 12 日展示了世界上第一個能工作的積體電路 。6 個月後，仙童半導體公司的勞勃・諾伊斯也獨立地開發出了具有互動連接的積體電路，也被認為是積體電路的發明人之一。基爾比因此獲得了 2000 年的諾貝爾物理學獎以表彰他在積體電路領域的貢獻。諾伊斯在仙童公司研製的晶片是由矽製造的，而基爾比的發明是由鍺製造的。2008 年，德州儀器建立了一個以「基爾比」命名的實驗室，用於研究那些半導體技術創新思維。

#### 標準電晶體－電晶體邏輯

德州儀器的 7400 系列電晶體－電晶體邏輯（TTL）晶片在 20 世紀 60 年代被開發出來，使電腦邏輯方面的積體電路的使用更加普及。

#### 微處理器

德州儀器在 1967 年發明了手持計算機（當時價格高達 2,500 美元）。隨後，在 1971 年研製出了單晶片微型電腦，並在同年的 10 月 4 日被授予了單晶片微型電腦的第一個專利憑證。

#### 第一個聲音合成晶片

1978 年，德州儀器介紹了第一款單晶片線性預測編碼語音合成器。在 1976 年，德州儀器即開始了一個儲存強度應用方面的研究，很快他們開始聚焦於語音方面的應用。這個研究的結果就是 TMC0280 型單晶片線性預測編碼（Linear predictive coding (LPC)）語音合成系統，成為了第一款能夠通過電子複製類比人聲的商業產品。這個成果在德州儀器多個商用產品中被應用。2001 年，德州儀器將它轉讓給了加利福尼亞州聖克拉拉的 Sensory 公司。

#### 開創新產業

在發展半導體和微處理器之後，德州儀器遇到了兩個關於工程和產品開發方面的有趣的問題。第一，用於創造半導體的化學藥品、機械和技術原先都不存在，必須通過自己「發明」他們；第二，早期的市場需求較小，公司必須「發明」這些產品的「用途」以打開銷路。例如，其第一款電晶體收音機就是這樣發明的。另外一個例子是，20 世紀 70 年代後期開發的安裝在牆上、由電腦控制的家用恆溫器，很可能由於其價格較為高昂，無人問津。德州儀器在田納西州詹森城設立了一個工業控制部門，為化學和食品工業生產自動行程控制電腦。這個商業非常成功。1991 年 9 月，德州儀器把它賣給了西門子公司，隨後轉向了軍用和政府設施方面。最好的例子就是美國的阿波羅登月計劃里的電子裝置的製造。

## 今天的德州儀器

### 半導體

德州儀器的半導體產品幾乎占了其收入的 85%（2003 年資料）。在包括數位訊號處理器、數位類比轉換器、類比數位轉換器、能源管理、類比積體電路等不同產品領域都占據領先位置。無線通信也是德州儀器的一個焦點，目前全球有大約 50% 的行動電話都裝有德州儀器生產的晶片。同時它也生產針對應用的積體電路以及單晶片等。

* 無線終端商業單元
* 數位光處理（DLP）
* 單晶片
  * MSP430 系列：低價、低功耗、用途廣泛的嵌入式 16 位元 MCU
  * TMS320 系列：為即時控制應用進行最佳化的 16/32 位元 MCU 家族
    * 16 位元，整點運算，20 至 40 兆赫
    * C28X：32 位元，整點或浮點運算，100 至 150 兆赫
* 數位訊號處理器
  * TMS320 系列
    * TMS320C2xxx：為控制應用最佳化的 16 和 32 位元數位訊號處理器
    * TMS320C5xxx：16 位元整點低功耗處理器，100 至 300 兆赫
    * TMS320C6xxx：高效能數位訊號處理器家族，300 至 1000 赫茲
  * 其他型號包括 TMS320C33、TMS320C3x、TMS320C4x、TMS320C5x 和 TMS320C8x，以及為行動裝置設計的基於 ARM 架構的多核處理器 OMAP 系列，如 ARM9、ARM11 和 Cortex-A8 等。

#### 競爭對手

德州儀器一直保持著半導體銷售前十的名次。在 2005 年，它僅次於英特爾和三星，排在它之後的是東芝、意法半導體等。德州儀器主要競爭對手包括微型晶片技術公司、Cypress 半導體公司、整合裝置技術公司、三星電子以及 Xilinx 公司。

德州儀器在半導體行業有最大的市佔率，估計擁有超過 370 億美元的可用市場總量。根據最新報導，德州儀器擁有 14% 的市佔率。

### TI E2E 社群

2008 年，德州儀器啟動了 TI E2E 社群 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館），為全球的電子工程師提供了一個討論和尋求幫助的平台。

### 教育技術

德州儀器也因製造計算機著稱，TI-30 系列是其最受歡迎的早期計算機產品。它也製造生產繪圖計算機，從最初的 TI-81 到最受歡迎的 TI-83 Plus 型號以及最新的 TI nspire 系列。

### 行業認知

2007 年，德州儀器被《世界貿易雜誌》（_World Trade Magazine_）授予年度最佳全球供應商。

### 價值觀和理念

從 2007 年到 2010 年連續四年時間裡，德州儀器都被 Ethisphere Institute 列入「世界上最有道德感的公司」名單，並且是電子行業唯一入選的公司。

### 併購

* 1997 年，TI 以 3.95 億美元收購 Amati Communications。
* 1998 年，TI 收購 GO DSP。
* 1999 年，TI 以大約 5000 萬美元收購 Butterfly VLSI, Ltd.。
* 1999 年，TI 以 4700 萬美元收購 Telogy Networks。
* 2000 年，TI 以 76 億美元收購 Burr-Brown Corporation。
* 2009 年，TI 收購 Luminary Micro。
* 2011 年，TI 以 65 億美元收購 National Semiconductor。

## 參考文獻

## 外部連結

* 官方網站
* TI E2E Community （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* TI E2E 中文社群 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

## 參見

* Code Composer Studio
* 全球二十大半導體廠商