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雷达系统大多基于 FPGA 全硬件或专用芯片实现脉冲压缩。FFT 算法通常是脉冲压 缩中最关键的运算。随着 FPGA 专用的硬件乘法器的问世,这些设备很快就在许多 DSP 应用中挑战了通用的可编程 DSP 信号处理任务,特别是在雷达领域。FPGA 现 在是驱动几十,甚至数以百计的专用硬件乘数。与 DSP 中程序环路进行的迭代乘法 相比,FPGA 中的乘法可以并行执行,以提高速的 FFT 运算特性。 “华睿 1 号”令国产 DSP 芯片以软件实现数字脉冲成为可能。脉冲压缩是现代雷达 系统中最典型的的信号处理方案之一。为获得较远的作用距离和较高的距离分辨率, 雷达发射信号通常具有大时宽和大带宽的特
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东
兴
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股
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有
限
公
司
证
券
研
究
报
告
二论国睿四创:探究 DSP 芯片的系统
应用与产业空间
2018 年 05 月 21 日
看好/维持
国防军工
专题报告
投资摘要:
我们第一篇报告对 DSP 芯片做了框架性分析,本篇报告详细研究了 DSP 芯
片的发展趋势、主要突破点、系统应用领域和产业发展空间。
DSP+FPGA 结构是发展趋势。DSP 技术水平发展历程大致可以划分为 4 个阶
段:单核、单运算部件时代,多运算部件阶段,同构多核阶段,异构多核阶段。
在强调结构灵活、通用性以及处理复杂算法的需求下,往往将 DSP 和 FPGA
联合起来,采用 DSP+FPGA 结构,或将 DSP 模块嵌入的 FPGA 芯片中,这
也是未来设计的一种趋势。
“华睿 1 号”以软件实现数字脉压成为可能。脉冲压缩是现代雷达系统中最典
型的信号处理方案之一,它较好地解决了雷达分辨距离和分辨率的矛盾。数字
脉压运算量大,在以往雷达系统中通常采用专用芯片或 FPGA 全硬件处理方
式。14 所“华睿一号”的出现,使得国产 DSP 芯片以软件实现数字脉冲成为
可能。
“魂芯二号 A”使软件无线电从理想走向现实。软件无线电就是除了最基本的、
不得不用硬件实现的单元如天线、放大器、混频器、AD/DA 等之外,其余的
用软件的方式实现,采用 FPGA/PLD/CPU 等,开发者可以通过修改软件来改
变无线电的功能,而无需修改电路。开发中可以快速迭代,开发周期短,大大
降低成本。
国产 DSP 芯片或成为手机厂商第一备用选择。 针对目前美国的芯片禁运,国
内手机厂商纷纷做好两手准备。一方面,像华为等研发实力比较强的厂商开始
自行研发 ISP、DSP 等芯片;另一方面,开始寻找美国以外的其他 DSP 供应
商。但由于美国德州仪器(TI)、模拟器件公司(ADI)和摩托罗拉三家公司占
据了 80%以上的市场份额,难以寻找质量较高、通用性强的其他供应商。因
此,现有的国产 DSP 芯片就成了各大手机厂商的第一备用选择。
两家研究所将加快芯片研制和产业化。14 所和 38 所多年来为保证雷达装备核
心器件的自主可控,投入大量资源进行数字芯片与射频芯片研发,相关产品已
在军品上广泛应用。两家研究所作为典型的“非半导体行业进入集成电路行业”
模式的单位,拥有产业发展的丰富经验和独特优势。我们预计,14 所和 38 所
后续将加快核心部件的芯片化,以系统应用作为产业发展方向。
推荐标的:国睿科技(14 所的华睿 1 号、2 号和 3 号芯片转民空间广阔)、 四
创电子(38 所的魂芯 2 号达到国际主流 DSP 芯片水平)、振芯科技(自主可
控 AD-DA 芯片佼佼者,深受集成电路大基金青睐)、杰赛科技(大股东下属
54 所是军工通信龙头)、卫士通(大股东中国网安构建了包括理论、算法、芯
片和产品等完整的信息安全产业链)。
风险提示:军用芯片研制难度高,研制进度不及预期。
行业重点公司盈利预测与评级
陆洲
010-66554142
luzhou@dxzq.net.cn
执业证书编号:
S1480517080001
王习
010-66554034
Wangxi@dxzq.net.cn
执业证书编号:
S1480518010001
研究助理:
张高艳
010-66554030
zhanggy -yjs@dxzq.ne.cn
执业证书编号:
S1480116080036
张卓琦
010-66554018
zhangzq_yjs@dxzq.net.cn
执业证书编号:
S1480117080010
行业基本资料 占比%
股票家数
50
1.48%
重点公司家数
-
-
行业市值
8471.13 亿元
1.35%
流通市值
7241.36 亿元
1.64%
行业平均市盈率
83.96
/
市场平均市盈率
20.59
/
行业指数走势图
资料来源:贝格数据,东 兴证券 研究所
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-20.1%
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国防军工行业:二论国睿四创:探究 DSP 芯片的系统应用与产业空间
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目录
1. DSP 芯片发展史:向小型化、集成化、更高速运算速度演变 .......................................................................................................... 5
2. DSP 芯片上下游供应链简析 .................................................................................................................................................................. 5
2.1.1 产业链综合分析 ................................................................................................................................................................. 5
2.1.2 上游原材料市场及价格分析 ............................................................................................................................................. 6
2.1.3 下游需求及应用领域分析 ................................................................................................................................................. 6
2.2 FPGA+DSP 结构是未来设计趋势 ............................................................................................................................................... 6
3. “华睿”“魂芯”开启中国高端芯片自主可控的强“芯”路 ............................................................................................................ 7
3.1 华睿芯片有望以软件实现高性能数字脉压 ................................................................................................................................ 7
3.2 魂芯 DSP 芯片打破国外垄断,软件无线电由理想走向现实 .................................................................................................. 8
3.2.1 魂芯系列已接近国际主流芯片水平 ................................................................................................................................. 8
3.2.2 “魂芯 2 号”开启国产芯片软件无线电之路 ...............................................................................................................10
3.3 DSP 芯片军民领域市场空间巨大 .............................................................................................................................................. 11
3.3.1 军用:国产 DSP 芯片或已装备新型预警机及雷达..................................................................................................... 11
3.3.2 民用:贸易战背景下国产 DSP 芯片或成为手机厂商第一备用选择.........................................................................12
3.4 相关标的 ......................................................................................................................................................................................14
4. 风险提示.................................................................................................................................................................................................15
表格目录
表 1:2016 年中国联通基站三期采购各公司中标数量对比 ...................................................................................................................13
插图目录
图 1:图像采集与处理系统硬件结构 ........................................................................................................................................................... 6
图 2:F-22 座舱内部电子显示器 .................................................................................................................................................................. 7
图 3:华睿芯片 ............................................................................................................................................................................................... 8
图 4:“魂芯一号”软件开发环境 ............................................................................................................................................................... 9
图 5:“魂芯一号”可以实现多级联动 ........................................................................................................................................................... 9
图 6:魂芯 2 号 A .........................................................................................................................................................................................10
图 7:TCL 通讯展示全球首例 5G软件无线电终端 ................................................................................................................................. 11
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东兴证券专题报告
国防军工行业:深度解析 国睿四 创背后 的 DSP 芯片
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图 8:空警 500 预警机.................................................................................................................................................................................12
图 9:中国最新型雷达 JY-26 型警戒雷达.................................................................................................................................................12
图 10:vivo 展示 DSP 相关性能 ................................................................................................................................................................13
图 11:使用 DSP 拍照技术(左)的和未使用(右)照片对比.............................................................................................................13
图 12:2016 年中国联通基站三期采购中标比例 .....................................................................................................................................13
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