芯耀
1.1萬(wàn)
作為全球模擬芯片龍頭的德州儀器，不僅最先發(fā)明了商用的集成電路，推動(dòng)了全球集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也為全球半導(dǎo)體發(fā)展培養(yǎng)了卓越的人才，其中包括中國(guó)半導(dǎo)體代工的開創(chuàng)者臺(tái)積電創(chuàng)始人張忠謀和中芯國(guó)際創(chuàng)始人張汝京。
德州儀器內(nèi)部制造業(yè)務(wù)歷史悠久、遍及全球且呈現(xiàn)區(qū)域多元化，全球 15 個(gè)制造基地中包括 12 家晶圓制造廠、7 家封裝測(cè)試工廠以及多家凸點(diǎn)和探頭工廠。公司率先完成了從真空管到晶體管、再到集成電路的過渡。在過去幾十年間，公司一直在推動(dòng)半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展。每一代創(chuàng)新都建立在上一代創(chuàng)新的基礎(chǔ)之上，使技術(shù)變得更小巧、更高效、更可靠、更實(shí)惠，從而實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體在電子產(chǎn)品領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
今天，我們就來(lái)深入剖析德州儀器的發(fā)展歷程，從產(chǎn)品到技術(shù)、從營(yíng)收到利潤(rùn)、從毛利到凈利、研發(fā)方向和資本支出等角度深入分析，以便對(duì)世界芯片大廠有更加深入的了解。
一、德州儀器發(fā)展史
1.1、發(fā)展歷程
圖|德州儀器發(fā)展歷程
來(lái)源：公司官網(wǎng)
1.1.1、主要成就
推動(dòng)計(jì)算機(jī)小型化：1958 年發(fā)明的集成電路，使多個(gè)電子元件能集成在一個(gè)微型芯片上，為計(jì)算機(jī)的小型化和高性能化奠定基礎(chǔ)。
革新計(jì)算工具：1967 年推出的第一款手持計(jì)算器，使人們可隨時(shí)隨地進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算，改變了人們的計(jì)算方式，在教育、商業(yè)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，提高了工作和學(xué)習(xí)效率。
開創(chuàng)數(shù)字顯示新時(shí)代：1987 年發(fā)明的數(shù)字微鏡器件（DLP）技術(shù)，廣泛應(yīng)用于投影儀、數(shù)字影院、電視等顯示設(shè)備，為人們帶來(lái)了高清晰度、高對(duì)比度、色彩鮮艷的視覺體驗(yàn)，改變了顯示行業(yè)的格局。
提升工業(yè)自動(dòng)化水平：提供的微控制器、傳感器等產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)過程的精確控制和監(jiān)測(cè)，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本。
推動(dòng)汽車智能化發(fā)展：其半導(dǎo)體產(chǎn)品用于汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)控制、自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)、車載信息娛樂系統(tǒng)等，使汽車的智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動(dòng)化成為可能，提升了汽車的安全性、舒適性和駕駛體驗(yàn)。
1.1.2、助力中國(guó)半導(dǎo)體發(fā)展
自1986年建立北京代表處以來(lái)，德州儀器持續(xù)助力中國(guó)市場(chǎng)。2016 年德州儀器與中國(guó)教育部簽署第三輪十年戰(zhàn)略合作備忘錄，從課程合作以及學(xué)生競(jìng)賽等方面以支持教育部推動(dòng)和實(shí)施高校工程教育改革，助力創(chuàng)新人才培養(yǎng)。
課程合作方面，德州儀器在中國(guó) 700 多所大學(xué)建立了超過 3,000 個(gè)數(shù)字信號(hào)處理、模擬及微控制器聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，每年惠及 30 多萬(wàn)名工程專業(yè)學(xué)生，對(duì)于推動(dòng)中國(guó)高校在電子信息技術(shù)領(lǐng)域的教育做出了不懈努力。
1.2、技術(shù)優(yōu)勢(shì)
德州儀器的技術(shù)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在其廣泛的產(chǎn)品組合和強(qiáng)大的研發(fā)能力上。公司專注于模擬芯片和嵌入式處理芯片，占收入的94%以上。其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)包括制造和技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力、廣泛的市場(chǎng)渠道覆蓋、多元化的客戶基礎(chǔ)和長(zhǎng)生命周期產(chǎn)品。這些優(yōu)勢(shì)通過持續(xù)的創(chuàng)新和高質(zhì)量產(chǎn)品生產(chǎn)得以維持，特別是在工業(yè)和汽車市場(chǎng)中。
文化傳承：工程師主導(dǎo)決策，研發(fā)投入占比長(zhǎng)期超15%，累計(jì)專利超5萬(wàn)項(xiàng)。
二、主要產(chǎn)品和應(yīng)用
德州儀器模擬芯片業(yè)務(wù)包括電源、信號(hào)鏈兩類，基本覆蓋模擬芯片全系列產(chǎn)品；公司嵌入式處理器業(yè)務(wù)包括微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器等。公司產(chǎn)品下游應(yīng)用涵蓋工業(yè)、汽車、消費(fèi)電子、通信等多個(gè)領(lǐng)域，近年來(lái)著力發(fā)展工業(yè)、汽車兩大領(lǐng)域。
2.1、主要產(chǎn)品
2.1.1、模擬芯片
電源管理產(chǎn)品：包含電池管理解決方案、DC/DC 開關(guān)穩(wěn)壓器、AC/DC 和隔離控制器與轉(zhuǎn)換器、電源開關(guān)、線性穩(wěn)壓器、基準(zhǔn)電壓源以及照明產(chǎn)品等，能幫助客戶管理電子系統(tǒng)中的電源。
圖|公司電源管理產(chǎn)品
來(lái)源：公司官網(wǎng)
信號(hào)鏈產(chǎn)品：像放大器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、接口產(chǎn)品、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、時(shí)鐘、邏輯和傳感產(chǎn)品等，可感測(cè)、調(diào)節(jié)和測(cè)量真實(shí)世界信號(hào)，以便傳輸或轉(zhuǎn)換信息，供進(jìn)一步處理和控制 。
2.1.2、嵌入式處理產(chǎn)品
微控制器：屬于獨(dú)立系統(tǒng)，有處理器核心、存儲(chǔ)器和外圍設(shè)備，用于控制電子設(shè)備的特定任務(wù)，例如在電動(dòng)牙刷等產(chǎn)品中應(yīng)用。
數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）：能快速執(zhí)行數(shù)學(xué)計(jì)算，處理或改進(jìn)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
應(yīng)用處理器：為特定的計(jì)算活動(dòng)而設(shè)計(jì)。
2.1.3、其他半導(dǎo)體產(chǎn)品：例如數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，還有針對(duì)特定應(yīng)用的集成電路等。
2.1.4、無(wú)線通信產(chǎn)品：用于無(wú)線通信的集成電路和解決方案，在數(shù)字移動(dòng)電話等無(wú)線設(shè)備領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，德州儀器是無(wú)線產(chǎn)業(yè)主要的半導(dǎo)體組件供應(yīng)商。
2.1.5、DLP（數(shù)字光處理）產(chǎn)品：德州儀器是數(shù)字光處理技術(shù)的先驅(qū)和領(lǐng)先供應(yīng)商，該技術(shù)運(yùn)用在單一芯片上，通過超 500,000 片微型反射鏡將影像反射到屏幕上，廣泛用于投影儀和其他顯示設(shè)備，能創(chuàng)造出明亮、清晰且色彩鮮明的影像 。
2.1.6、教育產(chǎn)品：以圖形計(jì)算器和科學(xué)計(jì)算器為代表，在教育市場(chǎng)占據(jù)一定份額。
2.2、主要行業(yè)應(yīng)用
圖|公司主要行業(yè)
來(lái)源：公司官網(wǎng)
公司品類豐富的產(chǎn)品系列有 80,000 多個(gè)器件，可高效地管理電源、準(zhǔn)確地檢測(cè)和傳輸數(shù)據(jù)，并在電子系統(tǒng)中提供核心控制或處理。
應(yīng)用領(lǐng)域上，公司持續(xù)專注汽車與工業(yè)領(lǐng)域，充分受益于賽道的高景氣，公司營(yíng)業(yè)收入持續(xù)向“汽車+工業(yè)”領(lǐng)域集中，從 2013 年的 42%提升至 2022 年的 65%。通過把下游領(lǐng)域聚焦在汽車與工業(yè)兩個(gè)高景氣賽道，有望持續(xù)為公司業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)帶來(lái)持續(xù)支撐，且在相同應(yīng)用場(chǎng)景下，公司產(chǎn)品更容易實(shí)現(xiàn)交叉銷售。
三、財(cái)務(wù)分析
3.1、營(yíng)收和利潤(rùn)分析
圖|營(yíng)收變化/億美元
來(lái)源：wind、與非研究院整理
從營(yíng)收角度看，2004年?duì)I收已經(jīng)超過126億美元，2004-2006年持續(xù)增長(zhǎng)至143億美元，2007年稍微下降至138億美元；2008-2009年金融危機(jī)，由125億美元下降至104億美元，增長(zhǎng)率為-10%、-17%；2010年快速反彈至140億美元，增長(zhǎng)率最高位34%；2010-2020年基本穩(wěn)定在122-158億美元區(qū)間波動(dòng)；2021年出現(xiàn)大幅度提升27%至183億美元，2022年提升9%至200億美元新高，2023年下降13%至175億美元，2024年又降低至156億美元。
圖|扣非凈利潤(rùn)變化/億美元
來(lái)源：wind、與非研究院整理
2004-2006年扣非凈利潤(rùn)由19億美元提升至43億美元，2006年增速87%；2007-2009年由27億美元降低至17億美元，2007年增速-39%；2010年反彈至31億美元，增速85%；2011-2013年由27億美元降低至23億美元，2011年增速-35%；2014年開始由31億美元提升至2018年47億美元，2018年增速59%；2019年降低至53億美元，2019-2022年由53億提升至90億美元，2023-2024年由65億降低至47億美元，增速分別為-28%、-28%。
德州儀器的2024年年度收入較2023年下降10.7%。2024年凈利潤(rùn)較2023年下降28%。主要是近2年來(lái)全球半導(dǎo)體市場(chǎng)面臨的共同問題，但德州儀器的業(yè)務(wù)模式仍表現(xiàn)出強(qiáng)勁的現(xiàn)金流，2024年運(yùn)營(yíng)現(xiàn)金流為63億美元，自由現(xiàn)金流為15億美元。盡管面臨市場(chǎng)壓力，德州儀器仍保持了財(cái)務(wù)穩(wěn)定性。
3.2、營(yíng)收結(jié)構(gòu)
圖|營(yíng)收結(jié)構(gòu)占比/%
來(lái)源：wind、與非研究院整理
產(chǎn)品類型上，2008-2012年為模擬、嵌入式、無(wú)線通信。2012年退出了占比逐步下降的無(wú)線通信業(yè)務(wù)，持續(xù)專注“模擬+嵌入式”產(chǎn)品。
模擬產(chǎn)品
2013年收入占比從59%提升至2024的78%，主要原因：
技術(shù)壁壘深化： 模擬芯片依賴工藝經(jīng)驗(yàn)和IP積累，德州儀器通過12英寸晶圓廠布局（如RFAB2和LFAB）降低成本，鞏固市場(chǎng)份額。
下游需求集中化： 工業(yè)（34%）和汽車（35%）兩大市場(chǎng)對(duì)電源管理、信號(hào)鏈產(chǎn)品的需求持續(xù)增長(zhǎng)，2024年合計(jì)貢獻(xiàn)70%營(yíng)收。
嵌入式產(chǎn)品
2013-2024占比由20%降低至16%，主要原因：
競(jìng)爭(zhēng)擠壓： 英飛凌、瑞薩等廠商在MCU領(lǐng)域加速替代。
需求分化： 2024年嵌入式業(yè)務(wù)收入同比降18%，反映工業(yè)自動(dòng)化、能源基礎(chǔ)設(shè)施需求疲軟。
其他業(yè)務(wù)
2013-2024占比由20%降低至6%，主要原因：通過產(chǎn)品的戰(zhàn)略性集中，對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的研發(fā)與經(jīng)營(yíng)將獲得更多精力上與資源上的傾斜，提高公司的經(jīng)營(yíng)效率。
圖|營(yíng)收區(qū)域占比/%
來(lái)源：wind、與非研究院整理
營(yíng)收區(qū)域占比中，2006-2021年亞洲（含中國(guó)大陸）一直是主要占比區(qū)域，從2006年53%提升至2021年66%；其次為歐洲占比在13%-19%；再次為美國(guó)占比在13%附近，如不占比3%。2022年開始，營(yíng)收區(qū)域占比發(fā)生了較大的變化，美國(guó)本土占比大幅度提升。
2022年中國(guó)大陸單獨(dú)列示，占比最高達(dá)49%，2023降低為19%、2024仍然為19%。
2022年美國(guó)本土占比6%，2023年大幅度提升至33%，2024年進(jìn)一步達(dá)到38%。
2022-2024年，歐洲地區(qū)分別為18%、27%、23%。
從營(yíng)收區(qū)域分布上看出，隨著德州儀器在美國(guó)本土產(chǎn)能的持續(xù)增加，美國(guó)本土營(yíng)收占比大幅提升，而中國(guó)大陸地區(qū)占比呈現(xiàn)逐步減少的態(tài)勢(shì)，側(cè)面反應(yīng)出芯片制造產(chǎn)業(yè)回流美國(guó)本土的趨勢(shì)。
3.3、研發(fā)支出及研發(fā)方向
3.3.1、研發(fā)支出
圖|研發(fā)支出/億美元
來(lái)源：wind、與非研究院整理
德州儀器對(duì)研發(fā)的持續(xù)投資是其技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力的關(guān)鍵。2004-2027年由20億美元提升至22億美元；2008年金融危機(jī)后由19億美降低至2009年的15億美元，之后震蕩回升至19億美元；2013-2014年又出現(xiàn)下降；2015-2024年，公司研發(fā)投入持續(xù)增加，由13億美元提升至20億美元，恢復(fù)至2004年水平。
圖|員工人數(shù)/人
來(lái)源：wind、與非研究院整理
2024年，德州儀器在全球擁有約34,000名員工，其中約90%（約30,600人）從事研發(fā)、銷售或制造職能。雖然具體研發(fā)人員人數(shù)未直接提供，但考慮到德州儀器的技術(shù)密集型業(yè)務(wù)，研發(fā)人員占比可能在45%-50%之間，估計(jì)約為15,300至17,000人。
3.3.2、主要技術(shù)研發(fā)方向
德州儀器的研發(fā)方向緊密圍繞其核心業(yè)務(wù)，即模擬半導(dǎo)體和嵌入式處理器。未來(lái)的研發(fā)將更加注重以下幾個(gè)方面：
先進(jìn)模擬半導(dǎo)體技術(shù)
德州儀器將繼續(xù)在模擬半導(dǎo)體領(lǐng)域加大研發(fā)投入，特別是在電源管理、信號(hào)處理、射頻技術(shù)、接口技術(shù)等領(lǐng)域。在功率管理方面，德州儀器將加大在高效電池管理、電動(dòng)汽車充電和能源優(yōu)化技術(shù)的研發(fā)，尤其是電動(dòng)汽車和綠色能源市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)，將成為德州儀器研發(fā)的重點(diǎn)方向。
自動(dòng)駕駛與汽車電子
隨著汽車電子化程度的提高，德州儀器將加大在汽車電子領(lǐng)域的研發(fā)投入，特別是在自動(dòng)駕駛傳感器、電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)、車載信息娛樂系統(tǒng)等方面。ADAS（高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)）、自動(dòng)駕駛技術(shù)、車聯(lián)網(wǎng)（V2X）等領(lǐng)域是德州儀器未來(lái)重點(diǎn)關(guān)注的研發(fā)方向。
物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和工業(yè)自動(dòng)化
隨著全球工業(yè)4.0的推進(jìn)，德州儀器將繼續(xù)在物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域加大研發(fā)力度，特別是在工業(yè)傳感器、機(jī)器學(xué)習(xí)處理器、嵌入式處理器等方面的創(chuàng)新。德州儀器的模擬芯片和微控制器（MCU）將在智能制造、工廠自動(dòng)化、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域得到更廣泛應(yīng)用。
5G與無(wú)線通信
5G通信技術(shù)是未來(lái)數(shù)年內(nèi)德州儀器研發(fā)的一個(gè)重要方向。德州儀器將在5G基站設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、射頻前端和Wi-Fi 6/6E技術(shù)等領(lǐng)域加大研發(fā)投入。
人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)處理器
隨著人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用的普及，德州儀器將加大在人工智能芯片、機(jī)器學(xué)習(xí)加速器、智能邊緣設(shè)備等領(lǐng)域的研發(fā)。德州儀器的數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于圖像處理、語(yǔ)音識(shí)別等AI領(lǐng)域，未來(lái)可能會(huì)加大在AI硬件加速領(lǐng)域的投入。
3.4、資本開支情況
圖|資產(chǎn)負(fù)債率%
來(lái)源：wind、與非研究院整理
公司采用 IDM 的生產(chǎn)模式，在全球進(jìn)行晶圓廠、封測(cè)廠等全產(chǎn)業(yè)鏈布局，在全球 15 個(gè)地區(qū)共擁有 12 家晶圓廠、7 家封測(cè)工廠以及多家凸點(diǎn)加工工廠。其中，公司晶圓廠主要分布在美國(guó)，組裝測(cè)試工廠主要分布在亞洲，主要包括中國(guó)、馬來(lái)西亞、菲律賓等。2011年開始，公司的資產(chǎn)負(fù)債率維持在36%-53%區(qū)間波動(dòng)。
根據(jù)公司官網(wǎng)，公司預(yù)計(jì)2026 年晶圓與封裝內(nèi)供率將分別超過 85%與 75%，2030 年晶圓與封裝內(nèi)供率皆超過 90%。
圖|資本支出/億美元
來(lái)源：wind、與非研究院整理
德州儀器從2021年起，正在不斷對(duì)制造能力進(jìn)行重大投資，以支持未來(lái)幾十年電子半導(dǎo)體行業(yè)的持續(xù)增長(zhǎng)。公司正在增加六個(gè)新的 300 毫米（mm）晶圓廠，以內(nèi)部制造模擬和嵌入式芯片。2021年-2024年，資本開支由25億美元提升至48億美元。
圖|公司產(chǎn)能分布
來(lái)源：公司官網(wǎng)
處于在運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的工廠包括德州達(dá)拉斯的 DMOS6 工廠（2014 年投入運(yùn)營(yíng)）、猶他州李海 的 LFAB1（2022 年末投產(chǎn)）、以及德州理查森的 RFAB1 與 RFAB2（RFAB1 于 2009 年建成，RFAB2 于 2022 年 9 月投產(chǎn)。
未來(lái)工廠擴(kuò)建計(jì)劃主要圍繞德州謝爾曼、猶他州李海兩大地區(qū)展開。根據(jù)公司規(guī)劃，德州謝爾曼的 SM1&SM2 工廠正在建設(shè)中， 其中 SM1 預(yù)計(jì)將于 2025 年投產(chǎn)。而猶他州李海的 LFAB2 工廠于 2023 年 2 月宣布建設(shè)，建設(shè)工作將于 2023H2 開始，預(yù)計(jì)最早在 2026年投產(chǎn)。
3.5、毛利、凈利情況
圖|毛利/凈利率變化%
來(lái)源：wind、與非研究院整理
2004-2012年毛利、凈利呈現(xiàn)較大波動(dòng)趨勢(shì)，2012年剝離無(wú)線通信業(yè)務(wù)后，2013-2022年，毛利率由52%持續(xù)提升至2022年最高的69%，凈利率由18%逐步提升至2022年最高44%，抗周期波動(dòng)性明顯提高。
2023-2024年，受行業(yè)下行，降價(jià)去庫(kù)存等影響，公司整體毛利下降為63%、58%，凈利率下降為37%、31%。未來(lái)，隨著 12 英寸產(chǎn)能占比逐步提升，有望持續(xù)為毛利率提供支撐。
四、總結(jié)
德州儀器作為全球最大的模擬芯片廠商，憑借產(chǎn)能擴(kuò)張、產(chǎn)線升級(jí)、聚焦高景氣下游、一站式銷售平臺(tái)等經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略，在產(chǎn)能、成本、用戶粘性等方面具備綜合優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)公司市場(chǎng)份額長(zhǎng)期維持在近 20%。
德州儀器擁有出色的技術(shù)、先進(jìn)的 300 毫米制造工藝，以及良好的公司文化，內(nèi)部制造和技術(shù)開發(fā)等作為公司獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，使公司能夠支持未來(lái)幾十年的半導(dǎo)體增長(zhǎng)需求。
