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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，推動了全球集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也為全球半導體發(fā)展培養(yǎng)了卓越的人才，其中包括中國半導體代工的開創(chuàng)者臺積電創(chuàng)始人張忠謀和中芯國際創(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 個制造基地中包括 12 家晶圓制造廠、7 家封裝測試工廠以及多家凸點和探頭工廠。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，公司一直在推動半導體技術(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、更實惠，從而實現(xiàn)半導體在電子產(chǎn)品領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
今天，我們就來深入剖析德州儀器的發(fā)展歷程，從產(chǎn)品到技術(shù)、從營收到利潤、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
來源：公司官網(wǎng)
1.1.1、主要成就
推動計算機小型化：1958 年發(fā)明的集成電路，使多個電子元件能集成在一個微型芯片上，為計算機的小型化和高性能化奠定基礎(chǔ)。
革新計算工具：1967 年推出的第一款手持計算器，使人們可隨時隨地進行復(fù)雜計算，改變了人們的計算方式，在教育、商業(yè)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，提高了工作和學習效率。
開創(chuàng)數(shù)字顯示新時代：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，為人們帶來了高清晰度、高對比度、色彩鮮艷的視覺體驗，改變了顯示行業(yè)的格局。
提升工業(yè)自動化水平：提供的微控制器、傳感器等產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了對生產(chǎn)過程的精確控制和監(jiān)測，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本。
推動汽車智能化發(fā)展：其半導體產(chǎn)品用于汽車的發(fā)動機控制、自動駕駛輔助系統(tǒng)、車載信息娛樂系統(tǒng)等，使汽車的智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動化成為可能，提升了汽車的安全性、舒適性和駕駛體驗。
1.1.2、助力中國半導體發(fā)展
自1986年建立北京代表處以來，德州儀器持續(xù)助力中國市場。2016 年德州儀器與中國教育部簽署第三輪十年戰(zhàn)略合作備忘錄，從課程合作以及學生競賽等方面以支持教育部推動和實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 700 多所大學建立了超過 3,000 個數(shù)字信號處理、模擬及微控制器聯(lián)合實驗室，每年惠及 30 多萬名工程專業(yè)學生，對于推動中國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
德州儀器的技術(shù)優(yōu)勢體現(xiàn)在其廣泛的產(chǎn)品組合和強大的研發(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。其競爭優(yōu)勢包括制造和技術(shù)領(lǐng)導力、廣泛的市場渠道覆蓋、多元化的客戶基礎(chǔ)和長生命周期產(chǎn)品。這些優(yōu)勢通過持續(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)和汽車市場中。
文化傳承：工程師主導決策，研發(fā)投入占比長期超15%，累計專利超5萬項。
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)字信號處理器等。公司產(chǎn)品下游應(yīng)用涵蓋工業(yè)、汽車、消費電子、通信等多個領(lǐng)域，近年來著力發(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
來源：公司官網(wǎng)
信號鏈產(chǎn)品：像放大器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、接口產(chǎn)品、電機驅(qū)動器、時鐘、邏輯和傳感產(chǎn)品等，可感測、調(diào)節(jié)和測量真實世界信號，以便傳輸或轉(zhuǎn)換信息，供進一步處理和控制 。
2.1.2、嵌入式處理產(chǎn)品
微控制器：屬于獨立系統(tǒng)，有處理器核心、存儲器和外圍設(shè)備，用于控制電子設(shè)備的特定任務(wù)，例如在電動牙刷等產(chǎn)品中應(yīng)用。
數(shù)字信號處理器（DSP）：能快速執(zhí)行數(shù)學計算，處理或改進數(shù)字數(shù)據(jù)。
應(yīng)用處理器：為特定的計算活動而設(shè)計。
2.1.3、其他半導體產(chǎn)品：例如數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，還有針對特定應(yīng)用的集成電路等。
2.1.4、無線通信產(chǎn)品：用于無線通信的集成電路和解決方案，在數(shù)字移動電話等無線設(shè)備領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，德州儀器是無線產(chǎn)業(yè)主要的半導體組件供應(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：以圖形計算器和科學計算器為代表，在教育市場占據(jù)一定份額。
2.2、主要行業(yè)應(yīng)用
圖|公司主要行業(yè)
來源：公司官網(wǎng)
公司品類豐富的產(chǎn)品系列有 80,000 多個器件，可高效地管理電源、準確地檢測和傳輸數(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)兩個高景氣賽道，有望持續(xù)為公司業(yè)績增長帶來持續(xù)支撐，且在相同應(yīng)用場景下，公司產(chǎn)品更容易實現(xiàn)交叉銷售。
三、財務(wù)分析
3.1、營收和利潤分析
圖|營收變化/億美元
來源：wind、與非研究院整理
從營收角度看，2004年營收已經(jīng)超過126億美元，2004-2006年持續(xù)增長至143億美元，2007年稍微下降至138億美元；2008-2009年金融危機，由125億美元下降至104億美元，增長率為-10%、-17%；2010年快速反彈至140億美元，增長率最高位34%；2010-2020年基本穩(wěn)定在122-158億美元區(qū)間波動；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|扣非凈利潤變化/億美元
來源：wind、與非研究院整理
2004-2006年扣非凈利潤由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年凈利潤較2023年下降28%。主要是近2年來全球半導體市場面臨的共同問題，但德州儀器的業(yè)務(wù)模式仍表現(xiàn)出強勁的現(xiàn)金流，2024年運營現(xiàn)金流為63億美元，自由現(xiàn)金流為15億美元。盡管面臨市場壓力，德州儀器仍保持了財務(wù)穩(wěn)定性。
3.2、營收結(jié)構(gòu)
圖|營收結(jié)構(gòu)占比/%
來源：wind、與非研究院整理
產(chǎn)品類型上，2008-2012年為模擬、嵌入式、無線通信。2012年退出了占比逐步下降的無線通信業(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，鞏固市場份額。
下游需求集中化： 工業(yè)（34%）和汽車（35%）兩大市場對電源管理、信號鏈產(chǎn)品的需求持續(xù)增長，2024年合計貢獻70%營收。
嵌入式產(chǎn)品
2013-2024占比由20%降低至16%，主要原因：
競爭擠壓： 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，對應(yīng)產(chǎn)品的研發(fā)與經(jīng)營將獲得更多精力上與資源上的傾斜，提高公司的經(jīng)營效率。
圖|營收區(qū)域占比/%
來源：wind、與非研究院整理
營收區(qū)域占比中，2006-2021年亞洲（含中國大陸）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%；再次為美國占比在13%附近，如不占比3%。2022年開始，營收區(qū)域占比發(fā)生了較大的變化，美國本土占比大幅度提升。
2022年中國大陸單獨列示，占比最高達49%，2023降低為19%、2024仍然為19%。
2022年美國本土占比6%，2023年大幅度提升至33%，2024年進一步達到38%。
2022-2024年，歐洲地區(qū)分別為18%、27%、23%。
從營收區(qū)域分布上看出，隨著德州儀器在美國本土產(chǎn)能的持續(xù)增加，美國本土營收占比大幅提升，而中國大陸地區(qū)占比呈現(xiàn)逐步減少的態(tài)勢，側(cè)面反應(yīng)出芯片制造產(chǎn)業(yè)回流美國本土的趨勢。
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
來源：wind、與非研究院整理
德州儀器對研發(fā)的持續(xù)投資是其技術(shù)領(lǐng)導力的關(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)，即模擬半導體和嵌入式處理器。未來的研發(fā)將更加注重以下幾個方面：
先進模擬半導體技術(shù)
德州儀器將繼續(xù)在模擬半導體領(lǐng)域加大研發(fā)投入，特別是在電源管理、信號處理、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、電動汽車充電和能源優(yōu)化技術(shù)的研發(fā)，尤其是電動汽車和綠色能源市場的快速增長，將成為德州儀器研發(fā)的重點方向。
自動駕駛與汽車電子
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，特別是在自動駕駛傳感器、電動汽車電池管理系統(tǒng)、車載信息娛樂系統(tǒng)等方面。ADAS（高級駕駛輔助系統(tǒng)）、自動駕駛技術(shù)、車聯(lián)網(wǎng)（V2X）等領(lǐng)域是德州儀器未來重點關(guān)注的研發(fā)方向。
物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和工業(yè)自動化
隨著全球工業(yè)4.0的推進，德州儀器將繼續(xù)在物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)自動化領(lǐng)域加大研發(fā)力度，特別是在工業(yè)傳感器、機器學習處理器、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、工廠自動化、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域得到更廣泛應(yīng)用。
5G與無線通信
5G通信技術(shù)是未來數(shù)年內(nèi)德州儀器研發(fā)的一個重要方向。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。
人工智能和機器學習處理器
隨著人工智能和機器學習應(yīng)用的普及，德州儀器將加大在人工智能芯片、機器學習加速器、智能邊緣設(shè)備等領(lǐng)域的研發(fā)。德州儀器的數(shù)字信號處理器（DSP）技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于圖像處理、語音識別等AI領(lǐng)域，未來可能會加大在AI硬件加速領(lǐng)域的投入。
3.4、資本開支情況
圖|資產(chǎn)負債率%
來源：wind、與非研究院整理
公司采用 IDM 的生產(chǎn)模式，在全球進行晶圓廠、封測廠等全產(chǎn)業(yè)鏈布局，在全球 15 個地區(qū)共擁有 12 家晶圓廠、7 家封測工廠以及多家凸點加工工廠。其中，公司晶圓廠主要分布在美國，組裝測試工廠主要分布在亞洲，主要包括中國、馬來西亞、菲律賓等。2011年開始，公司的資產(chǎn)負債率維持在36%-53%區(qū)間波動。
根據(jù)公司官網(wǎng)，公司預(yù)計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
來源：wind、與非研究院整理
德州儀器從2021年起，正在不斷對制造能力進行重大投資，以支持未來幾十年電子半導體行業(yè)的持續(xù)增長。公司正在增加六個新的 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
來源：公司官網(wǎng)
處于在運營狀態(tài)的工廠包括德州達拉斯的 DMOS6 工廠（2014 年投入運營）、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)。
未來工廠擴建計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%
來源：wind、與非研究院整理
2004-2012年毛利、凈利呈現(xiàn)較大波動趨勢，2012年剝離無線通信業(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%，抗周期波動性明顯提高。
2023-2024年，受行業(yè)下行，降價去庫存等影響，公司整體毛利下降為63%、58%，凈利率下降為37%、31%。未來，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)能擴張、產(chǎn)線升級、聚焦高景氣下游、一站式銷售平臺等經(jīng)營戰(zhàn)略，在產(chǎn)能、成本、用戶粘性等方面具備綜合優(yōu)勢，推動公司市場份額長期維持在近 20%。
德州儀器擁有出色的技術(shù)、先進的 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)等作為公司獨特的優(yōu)勢，使公司能夠支持未來幾十年的半導體增長需求。
