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芯财富 | 败走英特尔高通后,TI凭什么稳坐模拟芯片龙头?

2019-09-12
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为了给对半导体产业链投资机会感兴趣的决策者、管理者等人士提供行业发展、成长机遇、全球产业规律等方面的参考, “芯师爷”特别推出“芯财富——半导体产业链成长发展分析” 。


我们将对多家上市企业过去十年已公布的财报信息进行深入挖掘和梳理,并对全球不同地区、不同证券交易市场的头部企业的财务数据进行横向与纵向多角度对比、全方位分析行业成长规律及未来发展空间。



在之前的文章中, 我们已经分析了 A 股市场模拟芯片龙头企业圣邦股份。此次将带领大家走近模拟芯片全球龙头——TI(德州仪器),以期从行业龙头企业看中国本土芯片公司的发展方向。


德州仪器是全球最大的模拟半导体公司,创造了行业多个“第一”,包括制造了第一台晶体管收音机、第一块集成电路、第一台集成电路电脑、第一个单芯片商用数字信号处理器(DSP)等等,就连TSMC(台积电)、SMIC(中芯国际)和圣邦股份的创始人都是出自德州仪器,因此业内将德州仪器视为“半导体行业的黄埔军校”


自诞生之际就带有传奇色彩的德州仪器在全球半导体行业经历了89年的风云变幻,即使曾经被神一般的对手——英特尔、高通抢走地盘,但还是在模拟芯片重塑自己的霸主地位,甚至一度被“股神”巴菲特的老师菲利普·费雪列为十年持有的绩优股。对于中国A股市场模拟芯片乃至半导体行业,德州仪器的“王者之路”到底有哪些可借鉴之道?现在,让我们揭晓它的面纱!


企业基本信息


名称:Texas Instruments(以下简称TI、德州仪器)

股票代码:TXN(美股纳斯达克)

所处行业:半导体行业

主营业务:半导体、电子产品

成立日期:1930年

总市值:1186.54亿美元(2019-09-09收盘价)

单价:127.09美元(2019-09-09收盘价)


企业股价走势


德州仪器上市后股价走势图(2012.2-2019.8)                       图片来源:东方财富网(月线)


德州仪器在2012年1月1日把股票从纽约证券交易所转移至纳斯达克交易所上市交易,从股价走势图可看出,保持着震荡上行的整体趋势,近一年的股价不断冲击历史新高,在7月24日报129.31美元,刷新股价历史新高。


企业发展历程


前篇

从石油探勘小公司到半导体教父,德州仪器是如何炼成的?


初创期和发展期(1930年-1950年)


德州仪器的总部位于美国德克萨斯州达拉斯。第一次世界大战推动了全球对石油的需求,依托德州得天独厚的石油资源,J·克莱伦斯·卡彻和尤金·麦克德莫特在1930年一起创建了一家名为“地球物理业务公司”(GSI)的公司,这就是德州仪器的前身。一开始GSI的主要业务是为石油工业提供地质探测,但由于石油开采量提升,石油行业出现供大于求的萧条期,到第二次世界大战期间,GSI开始扩大业务,为美国陆军和海军生产国防电子产品。


第一次转型期(1950年-2010年)


1951年公司正式更名为德州仪器,并于1954年发明硅晶体管,开始进军半导体行业。1958年,德州仪器员工杰克-基尔比(Jack Kilby)发明了集成电路,为半导体行业带来了革命性的变化,并为所有当代电子产品铺平了道路。基尔比也因此获得诺贝尔物理学奖,被誉为“芯片之父”。


20世纪70年代,德州仪器相继发明了将所有计算元素集成在单个芯片上的首款单芯片微控制器(MCU),以及单芯片语音合成器。


20世纪80年代,德州仪器推出首款商用单芯片数字信号处理器 (DSP),并生产出针对高速数字信号处理进行优化的微处理器,同时还发明了数字微镜器件(DLP芯片)。


20世纪90年代,德州仪器发明了一款成本更低、功耗效率更出色的MCU系列产品 MSP430,由此将嵌入式处理提升到新的水平。此外还推出了首款手机专用的应用处理器 (OMAP)。


第二次转型(2010年至今)


2012年,德州仪器宣布将结束其在智能手机和平板电脑为导向的OMAP芯片业务,转向模拟芯片和嵌入式平台,这两块业务占据着德州仪器90%以上的收入。模拟芯片在全球的市场占有率18%,排名全球第一;嵌入式平台在全球的市场占有率也为18%,排名全球第一。


中篇

风云起伏 德州仪器为何被神对手反超?


在电脑和移动互联网方兴未艾之际,德州仪器曾将业务扩展到电脑微处理器和手机芯片,看起来要在更广阔的电子行业施展拳脚。那个时候,英特尔和高通尚未立足。可是到了后来,德州仪器却节节败退,成全了英特尔和高通各自在电脑微处理器和手机芯片的统治地位。那么,德州仪器是怎样被这两位“神一样”的对手追击的?


(1)在电脑微处理器领域,德州仪器被“商用至上”的英特尔打败


英特尔首推世界上第一个微处理器——4位4004芯片,接着亮出世界上第一个8位处理器——8008。然而在英特尔8008之前,德州仪器也推出过一款8位处理器,名叫TMX 1795。


显而易见的是,TMX 1795的块头比英特尔4004和8008加起来的都更大。大量未使用和浪费的空间导致TMX 1795的性能无法达到商用的要求 ,反倒是被精巧的英特尔8008抢占第一。之后,英特尔一鼓作气,根据8008又推出了8080、8086,不仅顺利投入商用供货,而且英特尔从8088开始便获得IT巨头IBM的订单,后来还携手微软组成Wintel联盟,从此霸占了PC处理器市场。


另一边的德州仪器,试图抢先推出16位处理器TMS9900来挽救颓势,却缺乏可兼容的外围芯片和软件而无法推行,在遭到了英特尔的强攻之后,后来不得不彻底放弃了家用电脑市场。


(2)在移动芯片处理器领域,德州仪器被“专利能手”高通打败


德州仪器在智能手机ios和Android系统尚未流行的那个年代里同样占据着移动芯片的大片江山。当年,诺基亚、摩托罗拉、亚马逊、爱可视、LG、Palm、RIM和三星等都在使用德州仪器的OMAP处理器。然而,随着智能手机的兴起及ARM授权模式的双重影响,高通借助基带优势抢食德州仪器OMAP处理器的市场。


根据研究公司iSuppli资料显示,自2007年第一季度开始,高通取代德州仪器成为最大的移动芯片制造商,而原来支持OMAP的手机厂商——NOKIA、摩托罗拉和Palm走向没落,也最终引致了德州仪器关闭了移动处理器业务。


这一仗,德州仪器又在哪里输给高通呢?高通是Code Divsion Multi Access(CDMA)的发明者,拥有最大的CDMA基础专利,并且设计了庞大且关系错综复杂的专利壁垒,而GSM、WCDMA、CDMA、TD-SCDMA网络需要大量使用CDMA的技术原理和专利,这让其他制造商很难将技术集成到自己的基带设计中,除非交出一笔不菲的专利费。高通几乎垄断了3G时代的专利,它采取“买基带送处理器”的销售策略,将基带和处理器直接集成在一起,向手机厂商提供更便利的服务。


相比之下,德州仪器因为之前的大客户停留在功能手机的时代,忽视了研发基带的迫切需求,墨守成规地制造只有处理器功能的手机芯片。这意味着,手机厂如果选用德州仪器的芯片,还需要给高通支付专利费,另外购买基带来集成。谁优谁劣,恐怕可以用知乎用户“叛逆者”的这段模拟对话来描述。


知乎网友模拟高通与手机厂商的对话

图片来源:知乎


后篇

德州仪器东山再起的秘诀:专注于最强势领域!


好汉不吃眼前亏!对于正在追逐百年历史的半导体老牌贵族来说,德州仪器在遭遇英特尔、高通这些强劲对手的挫败之后懂得及时止损,做起了隐藏在背后的大BOSS。


2012年,德州仪器宣布结束其在智能手机和平板电脑为导向的OMAP芯片,业务聚焦到利润更高且门槛更高的嵌入式处理器和模拟芯片,业务重点也投向了工业和汽车这两个领域。


2018年,德州仪器凭借在模拟业务和嵌入式处理业务带来的营业收入,顺利进入全球半导体行业排名的第7位,简直是“退一步海阔天空”的业界楷模。



财务数据分析


接下来我们将结合财务数据对德州仪器进行深入的解读:为什么德州仪器在连接两次折戟之后,依然可以迅速东山再起而确保模拟芯片的王者地位?


德州仪器的业务目前分为三块:模拟业务(Analog);嵌入式处理业务(Embedded processing);其他业务(Other)。其他业务包含:计算器(Calculators),数字光处理(DLP)以及专用集成电路(ASICs)等产品。


(图片来源:芯师爷自制


模拟芯片和嵌入式处理器这两块业务的合计收入比重,2014年为83%,至2018年上升至91%。


从上图可以看出,德州仪器越来越聚焦在模拟芯片和嵌入式处理器的业务。


分析其原因,这是因为德州仪器坚信,这两类产品是半导体行业中最优的产品。


1、两者都是半导体行业的基础应用技术。基本所有的电子产品都要使用模拟芯片,而且大部分都要同时使用嵌入式处理器件。


2、两者的市场规模都很大,而且高度分散。虽然目前德州仪器在模拟产品和嵌入式处理产品市场的份额均位列第一(两个市场的份额均为18%),但德州仪器认为这两个市场的分散程度仍较高,仍有足够大的空间去扩展份额。


3、这两种半导体产品的制造技术和生产设备的寿命较长。比如,模拟芯片的产品生命周期可高达30年,这能够保证公司长期收入和投资回报的稳定性。


德州仪器的抉择正确与否?让我们用数据说话。


营业收入  

2018年,德州仪器收入为157.8亿美元,其中模拟芯片业务和嵌入式处理业务合计收入占比约91%,其他业务占比约9%。


芯师爷制图(数据来源:德州仪器2009-2018年年度报告)


从模拟芯片业务来看,2018年模拟芯片市场总额为590亿美元,德州仪器在模拟芯片方面的收入额达到了108亿美元,市场份额为18%。对比数据发现,在模拟芯片方面的收入额,位列第二的亚德诺(ADI)为55亿美元,老三英飞凌为38亿美元,德州仪器几乎是后者的2-3倍,比两者的总和还更多。


盈利能力  
  

芯师爷制图(数据来源:德州仪器2009-2018年年度报告)


2018年,德州仪器营业收入为157.8亿美元,净利润为55.8亿美元,相信这种盈利能力会让很多企业都望尘莫及。


从上图可以观察到,随着2012年德州仪器转型聚焦于模拟芯片和嵌入式处理器 ,公司的毛利率和净利率一路上升,赚钱能力越来越强。德州仪器是如何做到的呢?


经过深入分析,德州仪器超强的盈利能力主要原因在于毛利率的上升。2013-2018年,德州仪器的毛利率从56.9%上升到65.1%,而毛利率的上升又主要源于其技术改进带来产能的提升。

图表来源:芯师爷自制 (数据来自西南证券)


目前,德州仪器拥有多家150mm、200mm和300mm三种规格的晶圆制造厂,其中有两家300mm晶圆制造厂位于德州,这两家300mm晶圆厂的复合产能利用率从2017年的50%上升至2018年的60%,为德州仪器带来的收入从40亿美元上升至48亿美元,未来仍存在一定的上升空间。德州仪器在最近的2019年第一季度电话会议上,表示未来将在美国德州建设第3个300mm晶圆厂。


这样做的原因就在于300mm晶圆生产的芯片比200mm晶圆生产的芯片成本要低很多。假设两种芯片的封测成本不变,在封测前,300mm晶圆比200mm晶圆的芯片测算成本低40%左右,那么加上封测费用后,测算下来则会在总成本上低20%左右,这将最终将带动芯片的毛利率从60%上升到68% 。


现金流  

芯师爷制图(数据来源:德州仪器2009-2018年年度报告)


通过上面的图表可以看出公司通过经营活动获取现金流的能力相当强大。2014-2018年,公司的经营活动现金流净额从40.5亿美元上升到71.9亿美元,自由现金流则从36.7亿美元上升到60.6亿美元,几乎实现翻倍。


公司的自由现金流比率近年来不断上升,从2014年的28.1%上升至2018年的38.1%,说明公司将营业收入转化为自由现金流的能力相当优异


股东回报  


德州仪器多年来一直表示,自由现金流只有在有效地进行再投资或者返还给股东时,才是有价值的,并且承诺要将所有的自由现金流返还给股东。


2018年,公司的股东回报高达76.6亿美元,占当年自由现金流的126%,其中股份回购51亿美元,派发股息25.6亿美元。


2014-2018年,公司提供给股东的回报合计高达244亿美元,而同期合计的自由现金流为223亿美元,也就是说,公司还额外通过融资活动向股东提供了21亿美元的回报。


图表来源:芯师爷自制(数据来自西南证券)


成长能力  

德州仪器的成长能力可以从两个方面去分析。一个是存量市场,一个是增量市场。


在存量市场上德州仪器两个主要产品所在的赛道市场规模都很大,而且高度分散。虽然目前德州仪器在模拟产品和嵌入式处理产品市场的份额均位列第一(两个市场的份额均为18%),但这两个市场的分散程度仍较高,仍有足够大的空间去扩展份额。


在增量市场上,下游应用——汽车电子将带来强大的发展动力。


2017年全球汽车电子市场规模接近2300亿美元,预计到2020年将达到3000亿美元。


汽车高增长积累起来的庞大基数成为汽车电子市场发展的动力。消费者对车载通讯、娱乐系统的需求提高也会持续拉动汽车电子行业的高增长。


随着汽车电子技术的推广,许多汽车电子技术向中低端车普及,用户对于性能和安全的需求也在推动这种趋势。汽车电子部件在整车中的占比不断提升,部分汽车电子部件从提供附加功能向提供基础功能转变,汽车制造商对汽车电子的需求不断增大,到2020年汽车电子在汽车中的成本将达到50%。


德州仪器在20世纪80年代进入汽车行业,是为数不多的几个汽车处理器供应商之一。早期推出了首款名为TLC542的车载器件8位ADC,应用于福特和通用的汽车。


1989年

德州仪器有了首款车用微控制器,此后的10年在制动以及ABS领域中占据了领先地位。

2003年

德州仪器推出了针对汽车行业的第一款信息娱乐系统。两年后,德州仪器又推出了首款混合信号模拟处理系统,德州仪器打造的模拟信号链引人称道。

2010年

德州仪器汽车行业的收入首次达到10亿美元。

2016年

德州仪器已有超过1.5亿先进的驾驶辅助系统(ADAS)和数字驾驶舱系统级的芯片(SoC)在超过35家的OEM厂商应用,表明其在汽车市场的领先地位。


汽车电子市场的高速发展,相信会为德州仪器带来新的成长动力。


结语


总结德州仪器能够制胜工业半导体领域的原因如下:


1、注重创新。德州仪器有著名的基尔比实验室,致力于开发满足未来五到十年甚至更长的新技术,包括氮化镓工艺、电容隔离工艺等等。除了突破性创新之外,德州仪器还不断对市场固有产品进行升级改造。


2、拥有完整覆盖的产业线。工业系统的覆盖面很广,组成又五花八门,因此拥有十万余种产品的德州仪器,涵盖到从处理器、微控制器、无线、到ADC/DAC的所有产品,更能为客户解决全方位的需求。


3、具有稳定可靠且长期的供货周期。德州仪器的模拟晶圆厂及遍布全球的工厂可以保证供货周期的稳定,作为经营了89年的厂家,在产品生命周期上也能得到保证。


4、重视中国市场。中国正在从市场的跟随者逐渐成长为市场的领导者,而贴近中国客户,满足中国客户的需求,才可以在全球工业市场中立足。早在1986年,德州仪器便进入中国内地,与众多国内知名厂商展开密切的合作。


5、加快客户的设计开发周期,扶持中小客户创新。


作为老牌半导体公司,德州仪器虽然从个人电脑和智能手机的浪潮中黯然褪去,但凭借多年的创新优势,另辟蹊径,走出了另外一条康庄大道。这大概就是德州仪器带给我们本土企业最大的启示。


风险提示


本研究报告主要从业务及财务角度,进行详细分析解读。内容仅供参考,不构成任何投资建议。投资面临着市场环境变化风险、存货风险、供应商变动风险、客户变动风险、财务风险等一系列风险。


股市有风险,入市需谨慎。


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本报告资料及数据来自于西南证券、东吴证券、东方财富证券及各公司财报等,仅供读者参考,不涉及任何商业用途。如有任何疑问,敬请与我们联系info@gsi24.com。


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