根据IC Insights 2019年领先半导体公司的排名，2019年，前10大模拟IC供应商合计占552亿美元模拟集成电路市场的62%，即342亿美元，比2018年的60%提高了两个百分点。

数据来源：IC insights

收购National Semiconductor后，TI一直就把持着模拟IC龙头的位置了。从市场份额和模拟IC的赛道特征来看，TI这个老大可能还要当很久——要做大哥很多年啊。

因此不论从哪个角度看，了解TI，对于一个经常要和IC产业打交道的人而言，是必要的。

因此我决定，做一些研究，抛砖引玉。

01

  入手    

研究TI的资料其实很多了，也有很多的报告和文章可以找得到。通过很多的科普，我们知道TI最早是做“地球”生意的——最早公司叫Geophysical Service Incorporated；也知道TI是一个“oh that calculator company”，作为一个优秀的“消费电子”公司，在美国中小学生群中力压APPLE，其图像计算器真的算是居家旅行必备物品。不仅仅是在美利坚，上世纪火爆全中国的半导体收音机，国人习惯简称其为半导体，也是TI在基尔比搞出集成电路后，打造出的爆款消费电子产品。TI-nspire CAS图片来源：网络除此以外，其产品中的“双D组合”——DSP & DLP也是独步天下，威名远扬。如果真的要把TI的产品说全，怕是几年都说不完，这个公司基本上就是给人增添选择的“麻烦”。产品实在是太多了......所以，要选择一个研究的起点来入手时，我选择了"A76"——“A76”其实是一个代号，它代表了TI的一个拥有637名成员的专利族群。选择它来做入手，因为在TI庞大的专利体系中，这个家族的成员数量算是非常靠前，既有点古老，又比较年轻。至于为什么叫A76嘛......

我随机取的，只是方便区别。入手而已嘛，轻松一点啦。

02

A76家族     

这个家族的核心是集成电路的Test，包括了测试架构，测试协议，测试方法，测试电路，测试设备，测试标准，测试中的通信控制，测试数据处理等等，覆盖面非常完整。

首先从几个宏观的方面来一览其风采——(1)IPCA76专利族相关的IPC标签，大类上都在G01，G06，G11，H01，H03，H04这几类中。这其中G01R是涉及到最多的领域，从638个专利家族成员的IPC标签统计，数量相关的TOP10中9个来自于G01R31(如果扩展到TOP24，G01R31占据23个席位)：

数据来源：滴水石开

G01R是测试电变量和测试磁变量相关的分类，G01R31则主要是电性能相关的测试领域，因此从这也可以看出A76这个专利族主要就是围绕着电性能测试来布局的。从全球企业在G01R31上的布局来看，TOP20的公司如下图所示(前10中有6家都是日本公司，第一位的是现在的半导体测试设备龙头爱德万，中国国家电网排在第2)，TI在第13位。

数据来源：patbase

而在TI总共2600个和G01R31相关的专利中，A76这个专利族就贡献了637个名额。另外一个比较重要的IPC类是G06F11，主要是和错误检测，校正，监控相关。这也是测试中非常重要的部分。(2)专利时间分布从现有的相关资料来看，A76专利族中，最早申请的专利为US5001713A，于1989-2-8申请，1991-3-19获得授权。而最新的家族成员为US2020174068A1，于2020-2-3申请，2020-6-4获得授权。

整体的专利申请时间分布如下图所示：

数据来源：滴水石开从专利申请和布局的时间来看，1991，1993，2001，2005，2010-2015，这几个时间段是阶段性的高峰。整体上进入21世纪后，TI在A76专利族的布局速度大幅增加，当年专利申请数据在2011年达到高峰。(3)专利的地区布局从专利布局的地区来看，美国是最核心的区域，637个专利成员中，543个在美国申请。美国之外数欧洲和日本较多，具体的数据如下表所示：数据来源：滴水石开从布局的专利分地区来看(美国区域在后续的分析中展开)：

• A76在欧洲的布局重点偏向于IC的测试架构和测试方法(1990/1991/1993/199

  7)，接口(相关的协议，JTAG，2005-2007)

• A76在日本的布局和欧洲类似，重点也是偏向于IC的测试架构和测试方法(1990/

  1991/1993/2001)，接口和总线(相关的协议，JTAG，1997/1999/2008/2012)

• A76在德国的布局和欧洲1990/1991/1993/1997一致

• A76在韩国的布局主要在1990/1991/1997，所有在韩国专利都是和测试架构和测试方法相关

• A76在世界范围(WO)的布局则集中在2005-2007，主要是和端口，接口(JTAG)和通讯协议相关

• A76在中国的布局就两个对JTAG接口的优化方面的专利

从以上可以看出，A76的主要成员还是在美国，美国之外基本就是在1990-1997(主要是测试架构和测试方法相关)和2005-2008(主要是接口协议通信相关)这两个时间段有所布局。

从宏观上整体过览了一遍A76后，我们再来从微观层面品一品。

(1)关键词在637个专利家族成员的title中，有几个词是大量出现的，它们是“JTAG，signaling interface(信令接口)，TAP，TMS，scan(扫描)，state machine(状态机)，ieee 1149.1 test(ieee 1149.1测试)，test access port(测试访问端口)”。从他们出现的次数来看：

数据来源：滴水石开JTAG是由 Joint Test Action Group来命名(也是该组织名的缩写)，是用于验证设计并在制造后测试印刷电路板的行业标准。该标准在1990年被IEEE编入标准1149.1-1990。JTAG指定使用专用的调试端口来实现串行通信接口，以实现低能耗的访问，而无需直接从外部访问系统地址和数据总线。该接口连接到片上测试访问端口(TAP)，该端口实施有状态协议来访问一组测试寄存器，这些测试寄存器提供了芯片逻辑级别和各个部分的设备功能。好吧，从上面的描述来看，我们可以看出，其实所有的关键词，都和JTAG有关。因此了解JTAG是有价值的。这里提供一条JTAG的维基百科：https://en.wikipedia.org/wiki/JTAG在1980年代，使用球栅阵列和类似安装技术的多层电路板和集成电路(IC)成为标准，并且在探针不可用的IC之间建立了连接。电路板中的大多数制造和现场故障是由于板上的焊点不良，板连接之间的缺陷或从IC焊盘到引脚引线框的键合和键合线所致。JTAG作为一个组织就在这样的背景中，于1985年由几家主要的电子制造商为了制订一种PCB和芯片测试标准而成立，旨在提供从一个IC焊盘到另一个IC焊盘的引脚排列图，以便可以发现这些故障。这几家电子制造商中的其中一家，叫Texas Instruments(其它还有IBM、AT&T、Philips等)。而JTAG接口是添加到芯片的特殊接口。根据JTAG的版本，添加了两个，四个或五个引脚。设计了四针和五针接口，这样，如果满足特定条件，板上的多个芯片就可以将它们的JTAG线以Daisy-chained的方式链接在一起。Daisy-chained JTAG (IEEE 1149.1)图资料来源：wiki

“标准的JTAG接口有4条线：TMS、TCK、TDI、TDO,分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。相关JTAG引脚的定义为：TCK为测试时钟输入，由仿真器给到芯片；TDI为测试数据输入，数据通过TDI引脚由仿真器给到芯片；TDO为测试数据输出，数据通过TDO引脚从JTAG接口输出给仿真器；TMS为测试模式选择，TMS用来设置JTAG接口处于某种特定的测试模式；TRST为测试复位，输入引脚，低电平有效。TI公司的14-Pin JTAG接口(见下图)在标准的JTAG基础上添加了一些TI公司私有的引脚：PD(Vcc)、TCK_Ret、EMU0以及EMU1。他们的功能分别是：检测目标板是否接好、TCK时钟返回、仿真模式选择。”

(资料来源：CSDN博主「aoxiang_ywj」的原创文章，原文链接：https://blog.csdn.net/baidu_37973494/java/article/details/97394852)

因此，看起来A76家族实际上是TI围绕着JTAG的标准建设和话语权而重点布局的专利大族，考虑到这层意义，在TI的专利体系中，其地位很可能是显赫的。

(2) 核心专利

从专利申请的次数(考虑时间和区域)和专利引用和被引用的情况，我们筛选出以下几个在这个专利大族中可能是核心专利的候选成员：

数据来源：滴水石开以上四个专利中，有两点很重要：

• US5001713A是A76家族的第一号成员，但是它的小家专利系列已经全部到期了

• 四个专利都出自一个人之手，这个人叫Lee D. Whetsel

对这四个核心专利的分析，就在解码TI(二)中来展开吧~

未完待续

本篇后记：这是一次尝试，从专利来切入做一个公司的分析，其中的方法论也比较初级，可能在后续不断的演练中会变得更加明确和成熟。Anyway，我始终认为这应该是个值得去尝试的方式，路会很长，解码TI系列应该也会比较长。TI，总是值得让人去深度研究的。

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