海外芯片大厂研究分析之一：德州仪器

作为全球模拟芯片龙头的德州仪器，不仅最先发明了商用的集成电路，推动了全球集成电路产业的发展，也为全球半导体发展培养了卓越的人才，其中包括中国半导体代工的开创者台积电创始人张忠谋和中芯国际创始人张汝京。

德州仪器内部制造业务历史悠久、遍及全球且呈现区域多元化，全球 15 个制造基地中包括 12 家晶圆制造厂、7 家封装测试工厂以及多家凸点和探头工厂。公司率先完成了从真空管到晶体管、再到集成电路的过渡。在过去几十年间，公司一直在推动半导体技术的发展。每一代创新都建立在上一代创新的基础之上，使技术变得更小巧、更高效、更可靠、更实惠，从而实现半导体在电子产品领域的广泛应用。

今天，我们就来深入剖析德州仪器的发展历程，从产品到技术、从营收到利润、从毛利到净利、研发方向和资本支出等角度深入分析，以便对世界芯片大厂有更加深入的了解。

一、德州仪器发展史

1.1、发展历程

图|德州仪器发展历程

来源：公司官网

1.1.1、主要成就

推动计算机小型化：1958 年发明的集成电路，使多个电子元件能集成在一个微型芯片上，为计算机的小型化和高性能化奠定基础。

革新计算工具：1967 年推出的第一款手持计算器，使人们可随时随地进行复杂计算，改变了人们的计算方式，在教育、商业等领域广泛应用，提高了工作和学习效率。

开创数字显示新时代：1987 年发明的数字微镜器件（DLP）技术，广泛应用于投影仪、数字影院、电视等显示设备，为人们带来了高清晰度、高对比度、色彩鲜艳的视觉体验，改变了显示行业的格局。

提升工业自动化水平：提供的微控制器、传感器等产品，广泛应用于工业自动化控制系统，实现了对生产过程的精确控制和监测，提高了生产效率和产品质量，降低了生产成本。

推动汽车智能化发展：其半导体产品用于汽车的发动机控制、自动驾驶辅助系统、车载信息娱乐系统等，使汽车的智能化、网联化、电动化成为可能，提升了汽车的安全性、舒适性和驾驶体验。

1.1.2、助力中国半导体发展

自1986年建立北京代表处以来，德州仪器持续助力中国市场。2016 年德州仪器与中国教育部签署第三轮十年战略合作备忘录，从课程合作以及学生竞赛等方面以支持教育部推动和实施高校工程教育改革，助力创新人才培养。

课程合作方面，德州仪器在中国 700 多所大学建立了超过 3,000 个数字信号处理、模拟及微控制器联合实验室，每年惠及 30 多万名工程专业学生，对于推动中国高校在电子信息技术领域的教育做出了不懈努力。

1.2、技术优势

德州仪器的技术优势体现在其广泛的产品组合和强大的研发能力上。公司专注于模拟芯片和嵌入式处理芯片，占收入的94%以上。其竞争优势包括制造和技术领导力、广泛的市场渠道覆盖、多元化的客户基础和长生命周期产品。这些优势通过持续的创新和高质量产品生产得以维持，特别是在工业和汽车市场中。

文化传承：工程师主导决策，研发投入占比长期超15%，累计专利超5万项。

二、主要产品和应用

德州仪器模拟芯片业务包括电源、信号链两类，基本覆盖模拟芯片全系列产品；公司嵌入式处理器业务包括微控制器、数字信号处理器等。公司产品下游应用涵盖工业、汽车、消费电子、通信等多个领域，近年来着力发展工业、汽车两大领域。

2.1、主要产品

2.1.1、模拟芯片

电源管理产品：包含电池管理解决方案、DC/DC 开关稳压器、AC/DC 和隔离控制器与转换器、电源开关、线性稳压器、基准电压源以及照明产品等，能帮助客户管理电子系统中的电源。

图|公司电源管理产品

来源：公司官网

信号链产品：像放大器、数据转换器、接口产品、电机驱动器、时钟、逻辑和传感产品等，可感测、调节和测量真实世界信号，以便传输或转换信息，供进一步处理和控制。

2.1.2、嵌入式处理产品

微控制器：属于独立系统，有处理器核心、存储器和外围设备，用于控制电子设备的特定任务，例如在电动牙刷等产品中应用。

数字信号处理器（DSP）：能快速执行数学计算，处理或改进数字数据。

应用处理器：为特定的计算活动而设计。

2.1.3、其他半导体产品：例如数字模拟转换器、模拟数字转换器，还有针对特定应用的集成电路等。

2.1.4、无线通信产品：用于无线通信的集成电路和解决方案，在数字移动电话等无线设备领域应用广泛，德州仪器是无线产业主要的半导体组件供应商。

2.1.5、DLP（数字光处理）产品：德州仪器是数字光处理技术的先驱和领先供应商，该技术运用在单一芯片上，通过超 500,000 片微型反射镜将影像反射到屏幕上，广泛用于投影仪和其他显示设备，能创造出明亮、清晰且色彩鲜明的影像。

2.1.6、教育产品：以图形计算器和科学计算器为代表，在教育市场占据一定份额。

2.2、主要行业应用

图|公司主要行业

来源：公司官网

公司品类丰富的产品系列有 80,000 多个器件，可高效地管理电源、准确地检测和传输数据，并在电子系统中提供核心控制或处理。

应用领域上，公司持续专注汽车与工业领域，充分受益于赛道的高景气，公司营业收入持续向“汽车+工业”领域集中，从 2013 年的 42%提升至 2022 年的 65%。通过把下游领域聚焦在汽车与工业两个高景气赛道，有望持续为公司业绩增长带来持续支撑，且在相同应用场景下，公司产品更容易实现交叉销售。

三、财务分析

3.1、营收和利润分析

图|营收变化/亿美元

来源：wind、与非研究院整理

从营收角度看，2004年营收已经超过126亿美元，2004-2006年持续增长至143亿美元，2007年稍微下降至138亿美元；2008-2009年金融危机，由125亿美元下降至104亿美元，增长率为-10%、-17%；2010年快速反弹至140亿美元，增长率最高位34%；2010-2020年基本稳定在122-158亿美元区间波动；2021年出现大幅度提升27%至183亿美元，2022年提升9%至200亿美元新高，2023年下降13%至175亿美元，2024年又降低至156亿美元。

图|扣非净利润变化/亿美元

来源：wind、与非研究院整理

2004-2006年扣非净利润由19亿美元提升至43亿美元，2006年增速87%；2007-2009年由27亿美元降低至17亿美元，2007年增速-39%；2010年反弹至31亿美元，增速85%；2011-2013年由27亿美元降低至23亿美元，2011年增速-35%；2014年开始由31亿美元提升至2018年47亿美元，2018年增速59%；2019年降低至53亿美元，2019-2022年由53亿提升至90亿美元，2023-2024年由65亿降低至47亿美元，增速分别为-28%、-28%。

德州仪器的2024年年度收入较2023年下降10.7%。2024年净利润较2023年下降28%。主要是近2年来全球半导体市场面临的共同问题，但德州仪器的业务模式仍表现出强劲的现金流，2024年运营现金流为63亿美元，自由现金流为15亿美元。尽管面临市场压力，德州仪器仍保持了财务稳定性。

3.2、营收结构

图|营收结构占比/%

来源：wind、与非研究院整理

产品类型上，2008-2012年为模拟、嵌入式、无线通信。2012年退出了占比逐步下降的无线通信业务，持续专注“模拟+嵌入式”产品。

模拟产品

2013年收入占比从59%提升至2024的78%，主要原因：

技术壁垒深化：模拟芯片依赖工艺经验和IP积累，德州仪器通过12英寸晶圆厂布局（如RFAB2和LFAB）降低成本，巩固市场份额。

下游需求集中化：工业（34%）和汽车（35%）两大市场对电源管理、信号链产品的需求持续增长，2024年合计贡献70%营收。

嵌入式产品

2013-2024占比由20%降低至16%，主要原因：

竞争挤压：英飞凌、瑞萨等厂商在MCU领域加速替代。

需求分化： 2024年嵌入式业务收入同比降18%，反映工业自动化、能源基础设施需求疲软。

其他业务

2013-2024占比由20%降低至6%，主要原因：通过产品的战略性集中，对应产品的研发与经营将获得更多精力上与资源上的倾斜，提高公司的经营效率。

图|营收区域占比/%

来源：wind、与非研究院整理

营收区域占比中，2006-2021年亚洲（含中国大陆）一直是主要占比区域，从2006年53%提升至2021年66%；其次为欧洲占比在13%-19%；再次为美国占比在13%附近，如不占比3%。2022年开始，营收区域占比发生了较大的变化，美国本土占比大幅度提升。

2022年中国大陆单独列示，占比最高达49%，2023降低为19%、2024仍然为19%。

2022年美国本土占比6%，2023年大幅度提升至33%，2024年进一步达到38%。

2022-2024年，欧洲地区分别为18%、27%、23%。

从营收区域分布上看出，随着德州仪器在美国本土产能的持续增加，美国本土营收占比大幅提升，而中国大陆地区占比呈现逐步减少的态势，侧面反应出芯片制造产业回流美国本土的趋势。

3.3、研发支出及研发方向

3.3.1、研发支出

图|研发支出/亿美元

来源：wind、与非研究院整理

德州仪器对研发的持续投资是其技术领导力的关键。2004-2027年由20亿美元提升至22亿美元；2008年金融危机后由19亿美降低至2009年的15亿美元，之后震荡回升至19亿美元；2013-2014年又出现下降；2015-2024年，公司研发投入持续增加，由13亿美元提升至20亿美元，恢复至2004年水平。

图|员工人数/人

来源：wind、与非研究院整理

2024年，德州仪器在全球拥有约34,000名员工，其中约90%（约30,600人）从事研发、销售或制造职能。虽然具体研发人员人数未直接提供，但考虑到德州仪器的技术密集型业务，研发人员占比可能在45%-50%之间，估计约为15,300至17,000人。

3.3.2、主要技术研发方向

德州仪器的研发方向紧密围绕其核心业务，即模拟半导体和嵌入式处理器。未来的研发将更加注重以下几个方面：

先进模拟半导体技术

德州仪器将继续在模拟半导体领域加大研发投入，特别是在电源管理、信号处理、射频技术、接口技术等领域。在功率管理方面，德州仪器将加大在高效电池管理、电动汽车充电和能源优化技术的研发，尤其是电动汽车和绿色能源市场的快速增长，将成为德州仪器研发的重点方向。

自动驾驶与汽车电子

随着汽车电子化程度的提高，德州仪器将加大在汽车电子领域的研发投入，特别是在自动驾驶传感器、电动汽车电池管理系统、车载信息娱乐系统等方面。ADAS（高级驾驶辅助系统）、自动驾驶技术、车联网（V2X）等领域是德州仪器未来重点关注的研发方向。

物联网（IoT）和工业自动化

随着全球工业4.0的推进，德州仪器将继续在物联网和工业自动化领域加大研发力度，特别是在工业传感器、机器学习处理器、嵌入式处理器等方面的创新。德州仪器的模拟芯片和微控制器（MCU）将在智能制造、工厂自动化、环境监测等领域得到更广泛应用。

5G与无线通信

5G通信技术是未来数年内德州仪器研发的一个重要方向。德州仪器将在5G基站设备、网络设备、射频前端和Wi-Fi 6/6E技术等领域加大研发投入。

人工智能和机器学习处理器

随着人工智能和机器学习应用的普及，德州仪器将加大在人工智能芯片、机器学习加速器、智能边缘设备等领域的研发。德州仪器的数字信号处理器（DSP）技术已被广泛应用于图像处理、语音识别等AI领域，未来可能会加大在AI硬件加速领域的投入。

3.4、资本开支情况

图|资产负债率%

来源：wind、与非研究院整理

公司采用 IDM 的生产模式，在全球进行晶圆厂、封测厂等全产业链布局，在全球 15 个地区共拥有 12 家晶圆厂、7 家封测工厂以及多家凸点加工工厂。其中，公司晶圆厂主要分布在美国，组装测试工厂主要分布在亚洲，主要包括中国、马来西亚、菲律宾等。2011年开始，公司的资产负债率维持在36%-53%区间波动。

根据公司官网，公司预计2026 年晶圆与封装内供率将分别超过 85%与 75%，2030 年晶圆与封装内供率皆超过 90%。