ST是ST Microelectronics的简称，中文名叫意法半导体，成立于1987年，总部位于瑞士日内瓦。公司可提供通用微控制器、安全微控制器、存储器、数字ASIC、MEMS和专用影像传感器、分立和功率MOSFET、IGBT、碳化硅和氮化镓器件、模拟器件、工业芯片和功率转换芯片，以及专用汽车芯片等产品。2023年全年收入为173亿美元，全球超过50,000名员工，9,500名研发工程师（截至2023年12月31日）。ST在全球拥有14个主要制造基地，并在35个国家设有80个销售办事处，服务超20万家客户。
意法半导体每个月生产的芯片数量超过20亿片，特别是其2007年6月推出的基于Arm内核的STM32系列MCU更是书写了一段骄人神话。如今很多国内MCU厂商都是走的意法半导体路线，采用了Arm内核。当然，除了MCU，ST还有很多创新的技术和产品，比如BCD工艺、MEMS传感器、SiC器件等等。接下来就请跟随芯查查一起探究一下意法半导体的发展历程吧！
起源： 意法半导体前传
故事要从1987年说起。
那一年，在传奇人物Pasquale Pistorio（帕斯夸莱·皮斯托里奥）的一力促成下，意大利的Società Generale Semiconduttori (SGS) Microelettronica与法国汤姆逊（Thomson）公司的半导体分部Thomson Semiconducteurs两家半导体公司合并成了一家新的公司—— SGS-THOMSON Microelectronics。
这两家公司的历史其实也很悠久，我们先来看一下意大利的SGS Microelettronica的历史。
故事可以追溯到1908年，当时一位意大利犹太实业家Camillo Olivetti在意大利的伊夫雷亚创办了一家打字机公司—— Olivetti公司。他的儿子Adriano Olivetti极具远见，而且对建筑、政治和技术都很有兴趣，且在1938年继承了这家打字机公司。
他接手之后，便开始将目光从打字机领域延伸到了新式机器上，更关键的是，他开始将公司业务从机械打字机向电子设备拓展。在1950年代中期，Adriano Olivetti将公司推向了计算机领域。
他们用真空管制造出了第一个计算机原型Elea 9001。随后，Adriano Olivett与其计算机团队的领导人Mario Tchou博士决定使用固态晶体管重新设计和重建计算机。
当时的晶体管主要是美国人发明的，他们制造晶体管的公司也更多，但Adriano Olivetti不想从美国、西德，或者荷兰进口这些关键的器件，他们想在意大利制造它们。
矛盾的是，Olivetti 公司忙于生产计算机的工作，无法制造晶体管。就在Adriano Olivetti考虑是否需要自己建立完整研究实验室的时候，他们听说有一家意大利公司正从事晶体管的研究。
这家研究晶体管的公司是一家意大利电信公司Telettra，它是由Virgilio Floriani在1946年创立的一家公司。
与前面我们聊过的TI一样，Telettra也从贝尔实验室购买了晶体管许可证，并且在1956年，Virgilio Floriani前往Murray Hill 实验室参加一个有100人参加的研讨会，学习晶体管。
遗憾的是，他的英语和理论固体物理知识有限，没有学到太多东西。
尽管如此，他回国后，还是在米兰建立了一个非常小的实验室来制造固态二极管和晶体管。
1957年，Telettra公开展示了他们的工作成果。Adriano Olivetti与Mario Tchou博士听说了这件事，并拜访了Virgilio Floriani。经过一番讨论后，Adriano Olivetti与Virgilio Floriani决定联手。于是，在1957年10月，他们成立了Società Generale Semiconduttori，简称SGS公司。
SGS在米兰-贝加莫高速公路沿线的 Agrate Brianza 小镇设立研究实验室和工厂，以利用米兰的大型工业基地。他们在1959年开始生产第一批锗二极管，他们的晶体管加快了Olivetti的工作，帮助他们在1950年代末，制造出了世界上最早的晶体管大型计算机之一——Elea9003，并交付客户。
但SGS的晶体管技术很快过时了，1957年至1961年间，该公司损失了近7亿里拉。SGS意识到，他们需要一个新的技术合作伙伴。因此，Adriano Olivetti与Virgilio Floriani通过Adriano Olivetti的兄弟Dino联系到了Fairchild（仙童半导体）的Bob Noyce，探讨了如何合作的问题。
最后，SGS将股份平均分成了三份，Fairchild、Olivetti和Telettra各拿一份。Fairchild转让了他们的硅技术，并派遣他们的员工开始将SGS的锗生产线转换为硅。从此，SGS开始在欧洲各地建造工厂，1963年在英国建厂，1964年在西德建厂，1966年，他们在法国和瑞士等地建厂。
SGS与Fairchild的联手算一次成功的案例，他们在1963年扭亏为盈。1967年，创造了约175亿里拉（相当于3,000万美元）收入，其中75%的收入来自意大利之外。
然而，这种合作关系并没有持续多久，Fairchild希望SGS只专注于制造和销售，但SGS和意大利人想直接进行产品研发，他们认为欧洲半导体市场与美国不一样。例如，在1960年代，美国半导体市场主要业务在于军事、太空和导弹；而欧洲人更专注于电信和消费品。
这种分歧，导致了SGS1968年的分裂。Fairchild允许SGS保留许可技术，但他们出售了SGS的股份。一年后，Telettra也被出售给了菲亚特集团，他们也将SGS的股票抛售了。因此，到1970年，Olivetti成为了SGS唯一的股东。
此时SGS突然发现自己陷入了困境。Fairchild提供了很大一部分技术，欧洲各地有太多无利可图的工厂需要关闭。而其唯一的股东Olivetti也陷入了混乱，Adriano Olivetti和Mario Tchou相继在20世纪60年代初去世，导致他们在领导方面陷入困境。
Olivetti无力支援陷入困境的SGS公司，因此，准备将SGS公司出售。原本摩托罗拉准备接手，但意大利政府认识到了SGS的战略地位，及时介入。1972年，意大利政府通过一家名为STET的国有电信/电子控股公司收购了Olivetti公司。随后，STET将SGS与意大利一家小型半导体公司ATES合并，成为了SGS-ATES公司。
意大利政府虽然让SGS免于被美国人买走，但并没有改善其亏损的财务状况。
聊完SGS公司的发展史，接下来看看Thomson Semiconducteurs的发展情况。这家公司的历史有点复杂，具体说起来有点太长。简单点来说，第二次世界大战之后，法国政府开始将国有化和计划经济作为推动产业发展的手段。1958年，戴高乐再次上台，他决心推动法国成为工业强国，不过当时的重点产业是原子能和航空业。
1964年，两件大事促成了法国政策上的转变。
一是法国最大的计算机公司布尔（Bull）被美国的通用电气（General Electronics）收购，法国政府为阻挠收购鼓励两家法企接手布尔，但遭到拒绝。二是IBM发布360系列计算机，进一步巩固全球市场领先地位。次年，美国政府阻止控制数据公司（Control Data Corporation）向法国原子能委员会出售两台计算机，此举更加凸显了法国取得独立研发能力的必要性。
为了应对新动向，法国推出Plan Calcul政策，建立法国本土计算机公司以对抗美国企业的竞争。按照规划，由三家电气集团——法国通用电气公司CGE（Compagnie Générale d’Electricité）、法国无线电报总公司CSF（Compagnie Générale de Télégraphie Sans Fil）和施耐德公司(Schneider)——的下属企业合并成立法国国际信息公司CII（Compagnie Internationale pour l’Informatique），三家母公司均为新公司的股东，政府机构通过补贴和倾向性采购等方式支持该公司的发展。
法国政府还采取措施确保法国国际信息公司能够从国内获得电子元件。通过“元件计划”（Plan Composants），政府可以向法国无线电报总公司下属的半导体生产商法国半导体总公司Cosem（Compagnie Générale de Semi-Conducteur）提供补贴。后来，汤姆逊公司（Thomson）控股法国半导体总公司，两家的半导体业务合并后成立的Sescosem公司，成为了电子产业关键领域的领军企业。
虽然Plan Calcul给Sescosem提供了一个很好的机会，也确实拨款2,000万法郎给Sescosem为CII建造半导体TTL工厂，但CII认为，如果他们被迫购买本地产品，那么他们的产品性能将不如IBM的产品。因此，在整个20世纪70年代，Sescosem一直在为扭亏为盈而努力。
两个难兄难弟的联手
转折发生在1979年。
那一年，SGS聘请了新的CEO——帕斯夸莱·皮斯托里奥(Pasquale Pistorio)。他1936年出生于西西里岛最贫穷的村庄之一，之后在都灵学习电气工程，毕业后成为了摩托罗拉的推销员。他从推销员开始，一路坐到了半导体事业部国际总经理的位置，且是第一位入选摩托罗拉董事会的非美国本土的副总裁。
在摩托罗拉和国家需要方面，他选择了回到意大利，来到了SGS公司。当时的意大利还很混乱，由于恐怖分子的原因，SGS的工作提供了40%的减薪，并要求他乘坐装甲车上下班。
Pasquale Pistorio接手后，他开始裁员，从顶部开始，一路向下。上任第一个月，他就解雇了80名高层管理人员中的20名。同时，他还裁掉了1000多名员工，苏格兰工厂等亏损工厂被关闭，这引起了员工的不满和愤怒。
除了裁员，Pasquale Pistorio还采用了美国式的管理技术，并且大幅增加了工作时间。当时欧洲的工作时间是每年只工作1,500小时，美国为2,000小时，日本或新加坡为2,200小时。
Pasquale Pistorio接手时，SGS已经连续亏损10年，加上1980年的意大利本身也在经历政治运动。不过，在他的带领下，3年后的1983年，SGS公司扭亏为盈，成为欧洲第一家实现盈利的半导体公司。此时西门子、飞利浦和汤姆逊的半导体业务都深陷亏损泥潭。
在1982年的法国，密特朗社会党政府将法国最大的五家公司国有化，其中包括汤姆逊公司。阿兰·戈麦斯被政府任命为汤姆逊母公司董事长。受过哈佛大学教育的戈麦斯为这家公司带来了彻底的变革和关注，就像Pistorio带给SGS的影响一样。
到1986年，SGS的收入达到了3.75亿美元，比Pistorio刚接手时增长了3倍多。另外，由于一直得到政府的大力支持，汤姆逊在1986年收购了TI离职员工创建的莫斯卡特（Mostek）半导体公司。
但这一收购计划过于冒进，汤姆逊半导体事业部此后一直亏损。最后，在Pistorio的游说及法国政府的斡旋下，1987年，汤姆逊与SGS进行了合并，成立了合资公司，新公司名为SGS-Thomson，收入约为8亿美元。
新公司需要进行广泛的改革。Pistorio被任命为新任CEO，他与两家公司的人员举行了会议，会上他表示，他们现在是一家公司了，需要尽快整合，时间拖得越长，情况就会变得越糟。
合并之后一年内，Pistorio关闭了5家工厂，其中3家在法国，2家在亚洲。并开始将更多生产转移到其余的亚洲工厂。所有销售办事处都合并在一起，高层管理人员削减了1/3，以平衡法国人和意大利人。
由于SGS-Thomson的股东是两个国家政府，这让公司总部的选择变得棘手，后来，作为接手意大利CEO的交换条件，法国政府要求总部设在巴黎10年。
从合并后的1987年到1991年，SGS-Thomson累计亏损了5亿美元，如果没有政府提供的8亿美元战略贷款，他们早就破产了。
好消息是，1992年，公司开始扭亏为盈了，微薄盈利约400万美元。1993年，公司盈利1亿美元，糟糕的时刻终于过去了。
1994年，SGS-Thomson在巴黎和纽约证券交易所上市，上市后，他们将政府此前提供的8亿美元战略贷款连同利息一起偿还给了政府。
1998年5月，汤姆逊撤股后，公司名称由SGS-Thomson更改为意法半导体（ST Microelectronics）。
意法半导体的崛起之路
意法半导体的正式更名，象征着公司的转型，这个转型不仅仅是名称上的变化，更是战略上的全面调整。意法半导体的管理层意识到，要在半导体市场中立足，单纯依靠欧洲市场和原有业务是不够的，公司必须走技术创新的道路，特别是在一些新兴的市场领域抢占先机。
此时的SGS-Thomson一边通过投入研发创新技术，一边通过收购巩固其在半导体市场的地位。比如在1989年4月收购了因transputer微处理器而知名的英国半导体公司Inmos，并于1994年12月完成收购。
1994年收购了加拿大北电网络的半导体部门。
2002年获取阿尔卡特的微电子部门，并连同合并如英国Synad科技有限公司等小型企业，帮助意法半导体拓展无线网络市场。
到2005年，意法半导体已经做到了行业内全球排名第五的位置，仅次于英特尔、三星、TI和东芝。 产品涉及通信、消费电子、计算机、汽车与工业五大市场。 同时在分立器件、手机相机模块，以及车用集成电路领域位居前列。
陷入低谷
2005年，意法半导体之父Pistorio先生宣布退休，此后，公司在发展道路上出现了一些波折。
在存储市场，原本期望与海力士（Hynix）半导体合作获得相关存储器生产工艺技术。 但因为市场波动，不得不剥离存储器业务。 2007年5月22日，意法半导体与英特尔合资成立了存储器公司Numonyx（恒亿），新公司将意法半导体和英特尔各自的存储器业务进行了合并。 但这家新公司在2010年2月出售给了美光。
另外，在手机基带市场，2008年4月10日，意法半导体与恩智浦成立了合资公司ST-NXP Wireless，集成ST与NXP各自的移动通信部门。 此合资公司，ST拥有80%股权，NXP拥有20%股权，于2008年8月20日正式成立。
2009年2月10日，ST-NXP Wireless与爱立信手机平台（Ericsson Mobile Platforms）集成，成立ST Ericsson，ST与Ericsson各持有一半股份。新公司专注于基带芯片及无线产品，希望借助手机应用市场的高速成长，实现业务腾飞。但因为跟随诺基亚等功能手机的市场策略，坚持塞班系统的误判，随着诺基亚手机业务的轰然崩塌，加上美国高通、联发科技与韩国三星等公司的竞争中，专利技术优势被抵消。最终在2013年3月，以倒闭收场。至此，意法半导体营收也呈现出断崖式下滑。
多重应用，走出低谷
进入21世纪，随着个人计算机、手机等消费电子产品的爆发式增长，半导体公司有机会在这些新兴市场中实现快速崛起。意法半导体通过持续加大研发投入，开始在多个关键技术领域实现突破，尤其是MCU和传感器等领域崭露头角。
2004年10月，Arm公司发布了Cortex-M3内核，这是第一个面向嵌入式微控制器的32位内核。此前，Arm的Cortex-A系列内核在手机和平板处理器市场大获成功。为了进一步拓展市场，Arm把目光转向了MCU。
当时的MCU市场还是8位MCU的天下，但随着智能设备的兴起，对更高性能的MCU需求开始变大。那时的MCU还是以自有内核为主，市面上已经有一些厂商推出了自有内核的16位和32位MCU，但还不是主流。
意法半导体还没有找到合适的32位MCU架构，因此与Arm一拍即合，开始了Arm内核MCU的研发，并于2007年6月向市场推出了32位的STM32系列MCU，开启了Arm内核MCU的繁荣之路。
- 2007 年，首批样片STM32F1 诞生；
- 2012 年，STM32 出货量达到1 亿颗；
- 2007 - 2013 年，STM32 全球出货量累计10 亿颗；
- 2016 年，STM32 全球出货量累计20 亿颗；
- 2020 年7 月，STM32 全球出货量累计60 亿颗。
- 2023 年3 月，STM32 全球出货量累计110 亿+
意法半导体的MCU在国内能够迅速起来，可谓是天时地利人和。首先是那一年 MCU市场缺口巨大，国内流行的Atmel MCU涨价缺货 ，原本8元左右的ARV系列MCU被炒至几十元不等。是谓天时。
其次是意法半导体解决了 MCU开发资料少，开发板价格高 的痛点。其首款Arm Cortex-M3内核MCU，型号多、处理频率高、I/O接口多、功能模块多、开发库丰富，即便是早期有Bug的阶段，该产品对很多工程师来说也已经足够用了。而且其开发板的价格超低，原来动辄四位数的开发板，如今只要100多元就能买到。是谓地利。
还有就是 创建Arm MCU生态圈，抓住工程师群体 。在工程师活跃的网站发资料、送开发板，获得一众好评；与大学合作在教学端导入意法半导体的MCU，开设各类论坛和讲座，让未来工程师们早早熟悉Arm MCU。是谓人和。
在意法半导体技术先行、广撒网、拓渠道、重服务等一系列组合拳打下来，使得STM32 MCU的出货量快速提升。
另外一个是MEMS技术，在智能手机刚刚起步时，意法半导体就敏锐地觉察到了这一新兴市场的巨大潜力。公司大力投资MEMS技术研发，并成功与苹果、三星等智能手机巨头建立了长期合作关系，成为他们的主要传感器供应商。意法半导体为iPhone提供的陀螺仪和加速度计等MEMS传感器，赋予了智能手机精确的动作感应能力。这个市场的巨大成功，让意法半导体在消费电子领域取得了突破性的进展。
投资未来
意法半导体在技术创新方面从未停步，他们目前有9,500名研发工程师，获得了2万项创新专利。合作伙伴关系方面，公司有195项进行中的研发项目，比如2011年，意法半导体宣布与Sant'Anna School of Advanced Studies（圣安娜高级研究学院）建立联合实验室。该实验室将专注于生物机器人、智能系统和微电子领域的研究和创新。过去与圣安娜高级研究学院的合作包括 DustBot，这是一个集成自导航“服务机器人”以进行废物收集的平台。
在第三代半导体SiC方面，意法半导体在2004年就推出了第一款SiC二极管。2009年研发出了SiC MOSFET，并且在2014年实现了量产。如今，意法半导体基于SiC技术的中压和高压电力产品已在业内得到了广泛应用。意法半导体积极进行产能扩张，并开发出可靠、稳健的SiC供应链，以满足日益增长的需求，并通过长期供货计划确保持续性。
不过，在这个新兴领域，成本仍然是制约SiC 产品普及的软肋，而大规模生产是实现降本的重要方法。为此，SiC 巨头纷纷行动、跑马占地，一方面加大自身研发与制造投资；另一方面通过收购、联合等方式完成制造产业链的布局，以抢占市场高地。
意法半导体也十分重视这样的契机，计划在2017—2024 年间把SiC 产能提高9 倍。为此，在这方面的投资与合作非常活跃。意法半导体近几年在SiC 方面的重要收购和联合如下。
2020年
- 与Cree 签署超5 亿美元的SiC 晶圆购买合同。
- 完成对瑞典SiC 晶圆制造商Norstel 的整体收购，Norstel 生产150mm SiC 裸晶圆和外延晶圆。
2022 年
- 10月，ST在意大利卡西西里岛的卡塔尼亚建造一座价值7.3 亿欧元（约8 亿美元）的碳化硅衬底晶圆厂，预计2023 年投产，可提供单晶的SiC 晶棒和外延芯片及芯片制造业务。
- 12月，意法半导体宣布将与Soitec 合作开发SiC衬底制造技术，双方同意在未来的8 英寸(200mm)SiC衬底制造过程中引入Soitec 的SmartSiC 技术。
2023年
6 月，意法半导体和中国化合物半导体龙头企业三安光电签署协议，将在中国重庆建立一个新的8 英寸SiC 器件合资制造厂。 新的SiC 制造厂计划于2025 年第四季度开始生产，预计将于2028 年全面落成。
在GaN方面，意法半导体也没有落下。
2019 年
意法半导体与法国氮化镓创新企业Exagan公司签订多数股权的并购协议，Exagan的外延工艺、产品开发和应用经验将拓宽并推进意法半导体汽车、工业和消费用功率GaN的开发规划和业务。
2020 年
2月，台积电与意法半导体合作，加速氮化镓（GaN）制程技术开发，意法半导体将采用台积电的制程工艺生产氮化镓产品。
2021 年
6月，雷诺集团和意法半导体达成战略合作，意法半导体保证为雷诺集团提供2026-2030年宽禁带器件的产量需求，双方合作有助于提高汽车电池续航和充电性能，进一步降低电动汽车成本 。
产能扩张方面，意法半导体公布一项18亿美元至20亿美元的投资计划，其中大部分将用于产能扩张。
2021 年
ST 将提高位于新加坡、法国和意大利300mm、200mm晶圆制造厂生产能力。意法半导体实施本次产能扩张计划对于缓解全球MCU、逻辑IC和汽车芯片供应短缺问题将起到积极作用。
2022 年
7月，意法半导体和格罗方德(GlobalFoundries Inc.)同意在法国新建一个芯片制造厂，新工厂将支持多种制造技术，特别是基于FD-SOI的工艺技术，并将涵盖其衍生技术，其中包括GlobalFoundries市场前沿的FDX技术，以及意法半导体节点最小至18纳米的全面技术。最新的消息是，该项目已经获得了法国29亿欧元的支持。
2024 年
3月，意法半导体宣布与三星联合推出18nm FD-SOI 工艺。该工艺支持嵌入式相变存储器（ePCM）。意法半导体表示，相较于其现在使用的 40nm eNVM 技术，采用ePCM的18nm FD-SOI工艺大幅提升了性能参数：其在能效上提升了50%，数字密度上提升了3倍，同时可容纳更大的片上存储器，拥有更低的噪声系数。该工艺能够在 3V 电压下提供多种模拟功能，包括电源管理、复位系统等，是 20nm 以下制程中唯一支持这些功能的技术。同时，18nm FD-SOI工艺在抗高温、抗辐射等方面也有出色表现，可用于要求苛刻的工业应用。意法半导体首款基于该制程的 STM32 MCU 将于下半年开始向选定的客户出样，并计划于 2025 年下半年量产。
结语
如今的意法半导体已经成为欧洲三巨头之一，在2022年时，意法半导体公布了一项大目标，即通过业务有机自然增长，在2025年至2027年间，成为一家营收超过200亿美元的公司。
随着智慧出行、5G&物联网、电源&能源技术正在全面颠覆人们的生活方式。意法半导体这类半导体厂商有望通过不断创新的技术支持人类世界持续向前发展。
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