注目ADI近60年创业与壮大 探悉芯片巨擘之若何成长（上）

01

2022年增长了46%

2023年初，市场调研公司Gartner发布了环球前20名半导体厂商的排名，从营收涨跌幅来看，ADI（Analog Devices, Inc.）2022年营收同比增长46%，在环球前20大半导体厂商中营收增长幅度最大（注：部分缘故原由来自于2021年8月完成对Maxim的收购）。

而2022年环球半导体业市场表现低迷，据Garner统计，2022年环球半导体收入增长1.1%。
这不得不让人们瞩目ADI。

ADI成立于1965年，迄今已有58岁历史（截至2023年）。
2023年6月，ADI以上个财年120.14亿美元营收，入选2023年《财富》美国500强排行榜，排名第344位。
实际上，在500强排行榜上，成立这么久且从事高科技业务的公司已经为数不多。
据一家研究机构对企业寿命的调查报告显示，天下500强企业的均匀寿命是45年，而500强高科技企业的均匀寿命要比45年短很多。
环顾半导体业，存活20年以上的公司已不多见。
作为一家高科技半导体企业，这50多年来都经历了什么？为何能保持兴旺的生命力？

02

一次偶遇擦出了火花

半个多世纪前的一天，27岁的麻省理工学院（MIT）学生Ray Stata (雷斯塔塔)在波士顿的哈佛广场闲逛的时候，碰到了学友——Matthew Lorber (马修洛伯)，当时Matthew正在探求一个室友。
而志在创业的Ray Stata显然是一个空想的“合租”工具。
此后，两人不仅仅是室友关系，更成为了并肩作战的企业合资人。

1965年，在麻省理工和哈佛大学的“学区房”——波士顿都邑区剑桥市一座公寓大楼地下室的简陋库房里，两人开始了自己的创业。
他们的初衷“只是希望有机会节制自己的命运”，没想到之后星火燎原，这家名为ADI的公司50多年后市值将达数百亿美元，成为半导体业的跨国巨子。

图 ADI两位创始人 Ray Stata（前排右） 和 Matthew Lorber，后排是他们年轻时的照片（图源：ADI公司2015年供应）

创业之初，ADI做的并不是芯片，而是顺应当时的新兴市场，开拓运算放大器平分立器件，用于产生经由精确放大的改良型电旗子暗记。
型号为101的通用运算放大器是ADI的第一款产品，大小犹如冰球，是适宜实验室仪器运用的模块运放。

到了1967年，ADI推出了第一个增益设定放大器，标志着公司向半导体业务的转变。
在市场的驱动下，ADI迅速得到了成功。
1968年，ADI的发卖额已达到570万美元，并于次年1969年上市。
ADI的图形标志（logo）表明ADI因此放大器起身的（放大器在工程上用三角形符号表示）。

03

珍宝级人物——Ray Stata

在世界半导体之林，ADI的发展相对是比较顺畅的，没有遭遇过什么较大的计策失落误或波折，纵然在行业家当的低谷期，也每每能柳暗花明。
ADI的另一个特点是非常重视科研和创新，善于做高精尖的芯片及办理方案，产品集中在“连接物理天下和数字天下的桥梁”类产品。

这些特点的形成，离不首开创人Ray Stata的卓越远见与魄力。

1934年，身为未来ADI联合创始人的Ray Stata出生于美国宾西法尼亚州，并于1957年得到麻省理工电子工程学士学位，1年后拿到硕士学位。
但Ray不仅是有“理工男”的专业，还是技能商业化的高手，带领ADI一砖一瓦地建筑仿照芯片大厦。
这让他与硅谷那些通过不断创办和出售初创公司而迅速致富的人形成了光鲜的比拟。

Ray将ADI的发展经历称为“随着技能商业模型的变革而不断自我改造的一个过程”。
他成功地把握住了2个主要迁移转变点。

● 用极度方法向芯片转型

在创办后的第4年，ADI就迎来业务重点的巨大转变——从一个紧张从事分立元件装置的公司变成集成电路制造商。
这个迁移转换的过程，成为了ADI的第一个大寻衅。

当时ADI的运算放大器是通过把晶体管平分立器件组装在印刷电路板上进行设计和生产。
而在2年之后，市场上涌现了首款集成放大器。
虽然那时的集成电路性能不如ADI的手工电路，但是Ray意识到：“集成电路的技能每年都在提升，本钱也越来越低，以是我当时决定一定要学会设计、制造集成电路，这样才可以取得长期成功，否则我们的成功只能是短暂的。
”由此，Ray Stata决意要向集成电路转型。

但是，当Ray发起公司转为制造集成电路时，遭到了公司内所有阶层的反对：管理层和股东、工程师反对，由于他们不熟习集成电路（芯片）设计；甚年夜公司的司帐也说，公司没有钱来筹建晶圆厂。
其余一个缘故原由是：ADI在原有业务领域已发展得相称成功。

说服所有人相称吃力，于是Ray采纳了极度的做法：将自身所持股票作为启动资金，建立一个完备独立于ADI的公司，并且ADI有权低价买下这个公司；如果这个公司末了失落败了，丢失由Ray来承担。

2年后，Ray凭借着名为Nova Devices（新星器件）的初创公司证明了自己，Nova Devices被ADI收购。

1973—1996年，Ray成为ADI的CEO兼董事长。

● 扎心的事匆匆成了消费电子业务

到了上世纪80年代中期，ADI又碰着了发展瓶颈。
ADI所做事的仪器市场进入了上升后的平稳期，因此公司的发卖也开始放缓。
当时正值索尼CD播放器上市，这种新型消费电子产品的设计须要用到一块16位的D/A芯片，因此索尼四处探求高性能且本钱极低的芯片，并看上了ADI的一款芯片，但出价仅5美元，而这款芯片当时的售价为50美元。
面对如此猖獗的“大砍价”，ADI毫无疑问地谢绝了，也将这个机会送到了竞争对手Burr-Brown（注：2000年被TI收购）那里。

通过这件扎心的事，Ray开始意识到ADI不能一贯依赖低产量、高溢价芯片的业务模式。
于是，经由几年的打磨，ADI重新开始以“一家生产低本钱、高产量器件的大公司”形象规复了增长。

机会再次光顾ADI，上世纪80年代末、90年代初，索尼再次找到ADI，希望有一款得当的ADC能够跟其图像处理器结合起来，也是由于这个机缘，ADI用新研制的高精度、高速Pipeline ADC把数字图像领域的门为消费者打开，使后面一度红火的数码相机进入千家万户。

● 世纪之交的寻衅

90年代末 ，Ray也意识到了环球化是一个巨大寻衅，电子产品的制造业往亚洲转移的趋势，为了贴近客户，ADI也在关注亚洲，1995年，ADI正式进驻中国。

21世纪初，半导体业又面临着新的寻衅。
客户不再知足于“仅是一堆元器件”的产品，他们须要的是尽可能完全的系统级办理方案。
因此芯片公司要具备各种不同的能力，包括系统架构技能和在不同部门均适用的运营构造。

1996年Ray以为有必要做一些新的事情（公益奇迹等），于是将CEO的接力棒交给了其接班人。
但此后多年Ray仍旧在公司董事会中担当董事长一职。

Ray在环球范围内都有很高的声誉，被公认为是半导体业的领导者之一。
他作为麻省理工的校友，也是该校的捐赠者和资助人之一，捐款帮助了麻省理工学院的Stata中央培植。

图：Stata中央2004年开业，是信息与决策系统实验室（LIDS）和措辞学与哲学系的所在地。

设计者称该建筑像一群聚在一起庆祝的喝醉的机器人（图源：Stata中央网站）

04

创始产品“放大器”的发展进程

ADI不仅首创了运算放大器，创建了半导体家傍边第一款数据转换器IC，还商业化了第一款大批量生产的基于微机电系统（MEMS）技能的加速度计，并且取得了数字旗子暗记处理器（DSP）领域中的许多业界技能打破。

在放大器方面，ADI的放大器设计师意识到，只有深入理解客户的运用，才能创造出最佳产品，因此，将工程开拓与商业上的成功产品很好地平衡。
ADI在放大器领域的紧张研发和创新如下。

● 早期（1965-1980）：ADI紧张专注于开拓和生产仿照旗子暗记处理产品，尤其是运算放大器。
其产品被广泛运用于音/视频、通信和掌握系统等领域。

● 1980年代：ADI开始开拓更高性能的放大器，如精密放大器和高速放大器。
这些放大用具有更高的精度和更快的相应韶光，可以知足更严格的运用需求。

● 1990年代：ADI推出了一系列低噪声和低失落真的放大器，适用于音频和视频运用。

● 2000年代：ADI开始开拓更高等的放大器，如射频（RF）和微波放大器，这些放大器可以处理更高频率的旗子暗记。
此外，ADI还推出了一系列低功耗放大器，适用于便携式和电池供电的设备。

● 2010年代至今：ADI的放大器产品线已经非常全面，包括精密放大器、高速放大器、射频放大器、低噪声放大器、低功耗放大器等各种类型。
其放大器被广泛运用于各种领域，如通信、医疗、汽车电子、工业等。

05

成为“数据转换器”的龙头

在物理天下与数字天下之间，最主要的桥梁便是数据转换器，而ADI是市场霸占率上的霸主。

首先，ADI第一个捕捉到数据转换器的商机。
当今已是数字化时期，虽然数据转换器对电子业的主要性是显而易见的，但是早在1969年，也便是ADI公司推出其首款模数转换器（ADC）和数模转换器(DAC)的时候，许多业界不雅观察家并未认识到这一点。
那时候，大型打算机紧张限于大学校园、国防机构和大型企业，而PC尚未问世。
但是ADI的先见之明是大力开拓能够连接物理天下仿照旗子暗记和打算机领域数字旗子暗记之间的桥梁的产品。

之后，ADI在数据转换器上一发不可整顿，产品线已经非常丰富，包括ADC、DAC、数字电位计等。

个中，ADC和DAC号称“仿照电路皇冠上的明珠”，ADC在两者的总需求中占80%以上[1]。
以下先容一下ADC的发展简史。

● 1969年，ADI公司推出了第一个模数转换器（ADC），是12位的逐次逼近型ADC，当时的售价是800美元。

图 ADI公司推出的第一款模数转换器（ADC） （图源：网络）

● 1971年，英特尔推出了环球第一个微处理器，开启了信息时期，为数据转换器的大发展带来了机遇。
在1970年代，ADI公司在模数转换器领域取得了显著的造诣，例如推出了更快速、分辨率更高的ADC，用于知足日益增长的数据处理需求。
在此期间，ADI公司还开拓出了一系列用于音/视频和数据通信的模数转换器。

● 1980年代，随着个人电脑的遍及，ADI公司的模数转换器也运用到了打算机图形和多媒体领域。
为知足这些运用的须要，ADI公司开拓出了具有更高分辨率和更快转换速率的模数转换器。

● 1990年代，ADI公司的ADC被广泛运用于数字旗子暗记处理、通信和医疗设备等领域。
此外，ADI公司还推出了一系列用于无线通信的高效能模数转换器。

●2000年进入了数字化时期，是继工业时期和信息时期之后的一个新时期。
ADI的数据转换器被用于越来越多的高技能产品中，包括智好手机、平板电脑、数字电视和汽车电子等。

● 2010年代，ADI已是数据转换器最大的厂商。
根据市场研究公司 Databeans, Inc. 2011年4月发布的数据转换器市场研究报告，2010年，ADI 公司以47.5%的市场份额引领环球数据转换器市场。

图3 2010数据转换器市场份额（来源：Databeans）

06

一代天骄——DSP

ADI直译为“仿照器件公司”，很多人对付ADI的印象，可能还勾留在“高性能仿照”这一层面。
但其也是DSP（数字旗子暗记处理器）的先驱和紧张供应商之一，有过骄人的辉煌。

1982年天下上出身了第一代DSP芯片——德州仪器（TI）的TMS32010及其系列产品。
这种DSP器件采取微米工艺NMOS技能制作，虽功耗和尺寸稍大，但运算速率却比微处理器快了几十倍。

ADI很快捕捉到了这个商机，于1983年开始DSP（数字旗子暗记处理器）技能的研发，成为DSP的紧张玩家之一。

● ADI的DSP是从SHARC系列开始的，是一种非常纯粹的浮点DSP内核，2106X，2116X，2126X，218X等，这些被业内称为老SHARC。
老SHARC很早就被用于工业领域，而这些领域的产品特点多是几十年不变的型号和方案，以是直到本日这些在现在看起来即不前辈又非常贵的DSP仍旧有很大的市场。

●1997年，ADI又推出了TigerSHARC（虎鲨），将SHARC系列推到了极致。
虎鲨系列以其巨大无比的片上SRAM和非常方便的芯片级联技能（LinkPort），迅速得到了高速、海量数据处理及运用者们的青睐。
这类处理器紧张运用于高性能数字处理，如高速旗子暗记处理，图像处理等。
例如ADSP-TS201系列。

●ADI接到了Microsoft的需求，须要一颗运用在相机上的高性能定点DSP，当时天下头号软件巨子一块巨大的馅饼抛了过来，匆匆成ADI和Intel联手，专门定制了一款商用、高性能、低本钱的定点DSP内核，2001年推出芯片——Blackfin。
（注：这也很好地阐明了为什么一个单核定点的DSP会拥有MCU的能力，由于MCU的鼻祖Intel加入了设计。
）这类处理器在嵌入式处理，包括工业掌握和消费电子产品中有广泛运用。
几个常见型号包括 ADSP-BF533, ADSP-BF609等。
个中2003年3月尾发布的ADSP-BF533具有600MHz时钟频率和1.2GMACS（每秒10亿次乘法累加运算）运算速率，可以知足嵌入式音频、视频和通信运用对高速运算和低功耗的哀求。

图 2003年3月ADSP-BF533发布时的海报

●Blackfin之后，ADI DSP的消费电子买卖逐渐有了转机，ADI的投入也持续加大，于是就有了在通杀音频市场的SigmaDSP。
这类处理器紧张用于音频处理，包括汽车音响、电视、手机及音响设备等。
例子包括ADAU1701、 ADAU1452等。

不过，本日的数字时期，DSP芯片的市场份额正在缩减，紧张缘故原由如下：

01 替代技能的发展：一些微处理器、FPGA等芯片已经可以处理一些曾经只有DSP才能处理的任务，这些设备的性能可以知足多数运用的需求。

02 芯片集成度的提升：随着SoC技能的发展，许多芯片已经将DSP、微处理器、内存等集成在一个芯片上，这大大减少了对单独DSP芯片的需求。

03 运用的变革：随着移动设备、云打算、人工智能等新兴运用的涌现，对数据处理的需求也在发生改变。
这些运用须要的处理器不仅要有高性能，还须要有低能耗、小体积等特性，单独的DSP芯片每每无法知足这些需求。

07

出圈的MEMS传感器

1990年，ADI开始了MEMS技能的研发。
MEMS是微电子机器系统，大家可以把它普通地想象成一个安装在芯片上的很小的机器。

从最早专供于汽车电子的安全气囊、胎压监测等运用，得手机等消费真个深入，再到如今AR/VR、自动驾驶、聪慧场景等多个行业的大规模遍及，MEMS传感器技能在“出圈”路上愈行愈远，做到了“各处着花”！
ADI的MEMS产品多年来已用于十多亿个民品运用。

从1991年ADI发布第一颗High-G MEMS传感器用于汽车安全气囊碰撞监测，到1996年发布第一颗Low-G传感器用于人体运动监测，再到2011年发布“能够承受170℃高温的MEMS加速计传感器”，及至2022年三轴MEMS加速度计ADXL367问世，这种坚持，ADI传承了36年（注：截止2023年）。

ADI的MEMS简史如下

● 1991年ADI发布High-g MEMS器件，聚焦汽车安全气囊碰撞监测运用，引领了MEMS传感器研究新方向。
引领了险些10年的MEMS传感器研究。

● 1996年ADI发布Low-g MEMS传感器，聚焦人体运动监测运用。
ADI认为消费类运用目前已成为MEMS传感器市场主流。

● 2000年推出MEMS陀螺仪，同时迎来了1亿传感器出货!

● 2001年发布能够支持175℃高温的双轴iMEMS加速度计ADXL206，可用于深井钻探和发动机机舱等恶劣环境。

● 2007年研发出工业级惯性传感器。

● 2012年推出低功耗3轴数字MEMS产品ADXL362，在运动检测唤醒模式下功耗仅为300 nA！
为低功耗树立了标杆，可用于广泛的可穿着产品，例如手环。

● 2013年ADI无线振动传感器推出，同时迎来10亿传感器出货!

● 2022年三轴MEMS加速度计ADXL367问世，可用于广泛的医疗康健和工业运用，包括生命体征监测、听力赞助和运动计量等设备。
比较于上一代明星器件ADXL362，新产品功耗改进了2倍，同时噪声性能提高了30%以上，还供应更长的现场利用韶光，最大限度地延长了电池寿命，并降落了掩护频率和本钱，再次树立了行业标杆。

凭借适应不同运用需求参数的各种MEMS产品，同时针对某些特定领域开拓专用产品，ADI MEMS传感器技能的辉煌仍在连续。

ADI概貌（数据来源：ADI财报及网络）

作者：王莹 来源："大众年夜众号ID：eepwechat

（未完待续）