1、国产基带芯片研究框架 专题报告 证券研究报告 半导体行业 2020年6月11日 1 分析师: 陈杭执业证书编号: S1220519110008 核心观点 2 一、基带芯片行业概述 二、从龙头看行业发展方向高通:5G基带+射频前端+毫米波 三、国内基带芯片发展格局 1.1 基带芯片概述 1.2 从1G到5G,基带性能和复杂程度提升 1.3 从1G到5G,基带市场走向寡头、自研 1.4 基带发展趋势研判 3.1 海思3.2 紫光展锐3.3 翱捷科技3.4 联发科 3.5 中科晶上 2.1 高通公司概况 2.2 高通因商业模式陷入反垄断诉讼 2.3 “基带+射频前端+毫米波”三位一体 3.6 东芯通
2、信3.7 翎盛科技3.8 手机厂商自研 核心观点 3 在每个移动通讯设备中都有一个基带芯片,它是一种用于无线电传输和接收数据的数字芯片。 基带芯片主要分为5个子模块:CPU处理器、信道编码器、数字信号处理器、调制解调器、 接口模块。 5G基带芯片性能和复杂度都将提升。 5G具有低时延、高速率的特点,相较于4G稳定性将提 高,5G将推动科技由移动物联网时代向万物互联时代转变。5G基带需要有更大的弹性支持 不同的5G规格,达到5G高吞吐量的要求。 基带市场逐渐走向寡头、自研。在经过1G-3G时代通信市场发展,4G时代已有多家半导体、 芯片厂商进入基带芯片市场。但由于高通在专利的积累、研发的优势,芯
3、片厂商纷纷推出基 带市场。目前只有高通、海思、紫光展锐、三星、联发科研发出了5G芯片。 5G的标准由高通、华为主导。国内新基建助推5G发展,5G渗透加快。同时5G基带逐渐走 向集成,基带与射频有耦合趋势。 1.1 什么是基带芯片? 4资料来源:ittbank、方正证券研究所 数字基带 GSM GPRS Vocoder 信道编解码器 交织/解交织 加密/解密 Burst形成 均衡器 部分Layer 1 协议 协议栈&MMI FlashRAM 蜂鸣器 背光 数据 接口 SIM卡 电源管理 MMC卡 摄像头 键盘 LCD显示 语音 AD/DA 射频 AD/DA GMSK 调制器/解 调器 模拟基带
4、MIC 接收器 射频收发 图表:基带芯片简易结构 在每个移动通讯设备中都有一个基带芯片,它是一种用于无线电传输和接收数据的数字芯片。基带芯片主 要分为5个子模块: CPU处理器:对整个移动台进行控制盒管理,完成GSM终端所有的软件功能,即GSM通信协议的物理层、 数据链层、网络层、MMI和应用层软件。信道编码器:主要完成业务信息和控制信息的信道编码、加密 等。数字信号处理器:主要完成采用Viterbi算法的信道均衡和基于规则脉冲激励-长期预测技术(RPE- LPC)的语音编码/解码。调制解调器:主要完成GSM系统所要求的调制/解调方案。接口模块:包括模拟 接口、数字接口以及人机接口三个子块。
5、1.1 什么是基带芯片? 5资料来源:诺基亚、方正证券研究所 核心网 络/互联 网 无线信道 尝试接入、 鉴权、连 接、传送 MAC:解决帧格式和多用户竞争。 调制, 编码, 预编码 数/模转换 模/数转换 上变频 下变频 上行下行 Layer 3 网络层 Layer 2 数据链路层 Layer 1 物理层 射频前端 功率/同步/安全/诊断/配置/. 网络/运算/存储结构 RLC:建立逻辑信道。 PDCP:将IP头压缩和解压、传输用户数据 图表:基带芯片数据传输链 1.2 5G应用场景更加丰富 6资料来源:华为、方正证券研究所 1G应用场景 2G应用场景 3G应用场景 4G应用场景 5G应用场
6、景 VR/ AR 无线 医疗 云游 戏 工业 4.0 4G应用场景 智慧 城市 自动 驾驶 1.2 5G需求增多,实现万物互联的基石 7资料来源:36氪、Skyworks、方正证券研究所 5G三大场景定义万物互联时代:增强型移动宽带(eMBB)、海量物联网(mMTCL)、高可 靠低时延(uRLLC)。其中eMBB相当于3G-4G网络速率的变化,而mMTCL和uRLLC是针对 行业推出的全新场景,推动科技由移动物联网时代向万物互联时代转变。 基带芯片设计难度提升。5G基带芯片需要同时兼容2G/3G/4G网络,5G无线电接入架构由LTE Evolution和新无线电接入技术、NR组成,研发难度提高