電子行業(yè)專題分析

電子行業(yè)專題分析1.VisionPro硬件端創(chuàng)新點(diǎn)在哪？硬件創(chuàng)新之一：主芯片雙主芯片——通用計(jì)算、感知計(jì)算分離設(shè)計(jì)。蘋果VisionPro由適用于部分Mac、iPad設(shè)備的M2芯片和蘋果最新自研應(yīng)用于頭顯的R1芯片提供算力支持。其中：AppleM2：負(fù)責(zé)系統(tǒng)運(yùn)行操作，提供應(yīng)用程序處理，其采用5nm制程，支持GPUFP32浮點(diǎn)3,578GFLOPS，Geekbench單核/多核跑分為6,535/27,440，能效比達(dá)到1,372pts/W，遠(yuǎn)高于高通XR2+。AppleR1：負(fù)責(zé)處理來自傳感器的信息，解決延遲問題，其采用5nm制程，同時(shí)負(fù)責(zé)12顆攝像頭、5個(gè)傳感器以及6個(gè)麥克風(fēng)的信息處理，可以做到12毫秒內(nèi)將新圖像傳送到顯示屏，比人類眨眼速度快8倍。AppleR1是AppleVisionPro的核心創(chuàng)新之一，其優(yōu)勢在于：分散設(shè)備算力：傳感器數(shù)據(jù)用于實(shí)現(xiàn)SLAM、手勢識別、三維建模和眼動追蹤等，且始終運(yùn)行，其可分散主芯片運(yùn)行壓力。支持注視點(diǎn)渲染：通過R1芯片，頭顯可精準(zhǔn)跟蹤用戶的環(huán)境、位置、手、眼球運(yùn)動，其中跟蹤用戶的眼球運(yùn)動是VisionPro掌握用戶想與哪些元素交互的基礎(chǔ)，其工作模式類似于“光標(biāo)”，基于此能夠分辨出哪些元素需要渲染，哪些元素不需要渲染，進(jìn)而保障用戶體驗(yàn)的同時(shí)優(yōu)化電池和算力使用。通過預(yù)測優(yōu)化交互：根據(jù)蘋果神經(jīng)技術(shù)工程師介紹，R1芯片能夠在用戶實(shí)際“點(diǎn)擊”之前預(yù)測用戶將要點(diǎn)擊的內(nèi)容，其可通過監(jiān)測用戶的眼睛行為，利用他們的大腦構(gòu)建生物反饋，并實(shí)時(shí)重新設(shè)計(jì)用戶界面來創(chuàng)建更多的預(yù)期瞳孔反應(yīng)。硬件創(chuàng)新之二：顯示內(nèi)部：MicroOLED高分辨率消除“紗窗效應(yīng)”。VisionPro內(nèi)部的主顯示屏采用2塊MicroOLED屏幕，總計(jì)2300萬像素，單眼分辨率達(dá)到4K級別，是目前市場上首款使用MicroOLED實(shí)現(xiàn)雙目8K效果的產(chǎn)品。蘋果MircoOLED屏幕由索尼供應(yīng)，硅基芯片電路由蘋果設(shè)計(jì)并由臺積電代工制造，屏幕尺寸達(dá)到1.42英寸，屬于目前應(yīng)用于AR/VR領(lǐng)域尺寸最大的MicroOLED屏。在MicroOLED技術(shù)支持下，VisionPro能夠極大降低“紗窗效應(yīng)”，提升使用者的沉浸感體驗(yàn)。高性能芯片+優(yōu)化算法，計(jì)算優(yōu)勢確保領(lǐng)先優(yōu)勢。為實(shí)現(xiàn)單眼4K的視覺呈現(xiàn)，除配備符合顯示規(guī)格要求的屏幕外，還需要提供穩(wěn)定的超高清視覺信號，同時(shí)空間視覺交互存在大量3D渲染需求，疊加頭顯裝置對刷新率亦存在較高要求，對基礎(chǔ)硬件的運(yùn)算/渲染能力提出了更高要求。蘋果M2+R1的芯片組合在絕對算力上具有顯著優(yōu)勢，同時(shí)結(jié)合了協(xié)處理、注視點(diǎn)渲染、預(yù)測渲染等優(yōu)化算法，我們認(rèn)為蘋果有望在頭顯設(shè)備超高清顯示層面穩(wěn)定保持相對領(lǐng)先優(yōu)勢。顯示：Fast-LCD先行，MicroOLED接棒，長期看MicroLED中短期：MicroOLED已逐步導(dǎo)入商用，巨頭有望引領(lǐng)革新，預(yù)計(jì)未來1~3年成為主流。Fast-LCD憑借性價(jià)比優(yōu)勢及較好的顯示效果，已成為目前主流產(chǎn)品“標(biāo)配”，而索尼、視涯技術(shù)MicroOLED已量產(chǎn)商用，應(yīng)用于varjo、arparaVR、PSVR2等產(chǎn)品中，顯示效果顯著提升，蘋果首款頭顯也采用了索尼的MicroOLED顯示模組。我們認(rèn)為巨頭引領(lǐng)革新下，MicroOLED有望在未來1~3年成為主流配置。長期：MicroLED更能滿足應(yīng)用需求，未來有望升級迭代。MicroLED具有更好的亮度、對比度、耐溫性、功耗表現(xiàn)，然而目前批量轉(zhuǎn)移技術(shù)、LED芯片亮度衰減及制造良率問題導(dǎo)致其難以規(guī)模量產(chǎn)，預(yù)計(jì)相關(guān)制造難題長期有望得到解決，并成為下一代VR顯示系統(tǒng)升級方向。顯示：長期看MicroLED突破生產(chǎn)瓶頸MicroLED具備超高亮度、高對比度、高耐溫性、低功耗等優(yōu)點(diǎn)，且系統(tǒng)設(shè)計(jì)和集成較簡單，理論上成本更低，是理想的屏幕選擇。MicroLED是基于無機(jī)LED的新型顯示技術(shù)，核心原理為將LED微小陣列化，像素尺寸微縮到50微米以下。MicroLED屏幕具有自發(fā)光的特性，每個(gè)像素點(diǎn)都單獨(dú)工作，顯示黑色的區(qū)域?qū)嶋H上處于不工作狀態(tài)，功耗控制出色，而LCD屏幕發(fā)光需要依靠背光層，背光層為一整塊光源，任何畫面均需要背光層全亮，耗電相對更大；同時(shí)區(qū)別于LCD或OLED，MicroLED顯示器無需對大基板進(jìn)行光刻或蒸鍍，也不需要復(fù)雜的制程來轉(zhuǎn)換顏色和防止亮度降低，理論上成本更低。此外，基于無機(jī)LED發(fā)光的特性，MicroLED在使用壽命、亮度等方面相較MicroOLED具有顯著優(yōu)勢。我們認(rèn)為長期來看，若突破相關(guān)技術(shù)難題，MicroLED可能為VR設(shè)備最理想的屏幕方案。生產(chǎn)瓶頸為巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)和良率問題以及芯片光效衰減問題，中短期難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。由于微縮后的LED元件數(shù)量龐大，如何快速準(zhǔn)確地將其轉(zhuǎn)移至基板上成為主要的生產(chǎn)難題，且目前業(yè)內(nèi)對效率最高的轉(zhuǎn)移方式尚無定論，目前產(chǎn)業(yè)端既有的巨量轉(zhuǎn)移方案良率、速率仍然較低。且制造過程涉及較多生產(chǎn)環(huán)節(jié)及響應(yīng)企業(yè)，轉(zhuǎn)制成本較高，進(jìn)一步影響良率，量產(chǎn)難度較大。此外LED芯片微縮后亮度衰減較大，特別是LED紅光芯片，此為MicroLED廠商需要突破的技術(shù)生產(chǎn)難題。我們期待MicroLED未來突破生產(chǎn)瓶頸后于VR端加速放量。設(shè)備/材料重點(diǎn)公司：國產(chǎn)廠商主要集中于模組段設(shè)備及零部件國產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商主要集中于模組段，材料供應(yīng)商仍處加速導(dǎo)入階段。MicroOLED工藝流程依次為晶圓制程（硅基芯片制備）、面板制程（OLED陽極制備、OLED器件蒸鍍、薄膜封裝、CF制程、玻璃封裝、切割）、模組制程，一般由面板廠與DDIC合作設(shè)計(jì)芯片電路由晶圓廠代工制造，再由面板廠負(fù)責(zé)面板和模組制程。MicroOLED產(chǎn)線設(shè)備與AMOLED設(shè)備類似，相關(guān)廠商一般選擇AMOLED產(chǎn)線上的成熟設(shè)備供應(yīng)商。目前面板段設(shè)備主要以美日韓德供應(yīng)商為主，國產(chǎn)廠商仍以研發(fā)、導(dǎo)入為主，部分供應(yīng)非核心設(shè)備（激光打碼、厚膜檢測等）；我們估測模組段設(shè)備投資額一般占整體設(shè)備投資額的10~15%，目前國產(chǎn)廠商已實(shí)現(xiàn)成熟供應(yīng)。材料方面，MicroOLED材料相較AMOLED要求更高，因而面板廠一般選擇AMOLED制程的成熟供應(yīng)商，國產(chǎn)材料廠商仍處于加速導(dǎo)入階段。硬件創(chuàng)新之三：交互對比：傳感器最多、最多樣，亦是首款無手柄的VR設(shè)備。相比于其他主流VR設(shè)備（主要采用四顆紅外攝像頭以實(shí)現(xiàn)空間感知定位/交互），蘋果VisionPro是搭載傳感器最多、最豐富的設(shè)備，且是首款未配備手柄的VR設(shè)備，主要依靠手動、眼動、語音以完成使用操作。同時(shí)，蘋果利用機(jī)器學(xué)習(xí)，系統(tǒng)可以監(jiān)測用戶的注視點(diǎn)，并預(yù)測用戶希望執(zhí)行的手勢操作，實(shí)現(xiàn)手眼協(xié)調(diào)，以提供絲滑流暢、無縫自然的操作體驗(yàn)。交互上可支持彩色雙向透視、注視點(diǎn)渲染、手勢追蹤、面部/眼動追蹤。硬件創(chuàng)新之四：3P式Pancake方案3P式Pancake方案，實(shí)現(xiàn)更優(yōu)光學(xué)效果。根據(jù)HyperVision，蘋果VisionPro采用了3P式Pancake方案，相較傳統(tǒng)菲涅爾方案，通過折疊光路設(shè)計(jì)可以大幅減少厚度，提升視場角和分辨率，而3P式方案相較目前主流的2P式（如QuestPro），不僅可以帶來更高的清晰度、更小的畸變和色差，經(jīng)過多次折返其厚度還可以進(jìn)一步降低（模組厚度預(yù)計(jì)在20mm以下），從而提供了更好的光學(xué)效果和配搭體驗(yàn)。挑戰(zhàn)一：工藝難度、生產(chǎn)成本提升。Pancake中核心光學(xué)膜對材料和多片鏡片貼合工藝要求較高，3P式方案的生產(chǎn)難度較高；同時(shí)由于良率相對較低，物料成本提升，3P式方案的生產(chǎn)成本亦進(jìn)一步升高。此外蘋果VisionPro采用了球面貼合技術(shù)以提升輕薄性，工藝難度進(jìn)一步提升，未來有望向非球面貼合演進(jìn)以進(jìn)一步降低厚度。挑戰(zhàn)二：透光率較低，采用串聯(lián)方式增強(qiáng)亮度。在Pancake折疊光路設(shè)計(jì)模式下，光線需要經(jīng)過兩次半透半返膜，每次強(qiáng)度損失50%，因此理論最高光學(xué)效率只有25%，加之反射偏振膜也會損失10%，整體光學(xué)利用率只有10-20%，3P式方案的透光率則進(jìn)一步降低。根據(jù)Witoled，蘋果VisionPro采用了串聯(lián)方式（Tandem）增強(qiáng)MicroOLED亮度，提升使用體驗(yàn)，但會相應(yīng)面對功耗提升的問題。硬件創(chuàng)新之五：瞳距調(diào)節(jié)無極、自動、單目獨(dú)立調(diào)節(jié)為發(fā)展趨勢，蘋果VisionPro引領(lǐng)業(yè)界，后續(xù)版本有望加入屈光度調(diào)節(jié)功能。早期VR設(shè)備的瞳距調(diào)節(jié)為分檔手動雙目同時(shí)調(diào)節(jié)，伴隨技術(shù)發(fā)展，逐步出現(xiàn)無極調(diào)節(jié)、電機(jī)調(diào)節(jié)、自動調(diào)節(jié)等創(chuàng)新，使得瞳距調(diào)節(jié)精確度不斷提升，有效改善VR佩戴體驗(yàn)并擴(kuò)大使用佩戴人群。此外，由于人的雙眼距離眉心位置的距離存在一定的差異，因此針對每只眼睛單獨(dú)進(jìn)行調(diào)節(jié)能實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的效果。2022年自動IPD調(diào)節(jié)眼睛首次進(jìn)入消費(fèi)級市場，蘋果VisionProIPD調(diào)節(jié)支持無極、自動、單目獨(dú)立的瞳距調(diào)節(jié)，處于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平，我們預(yù)計(jì)未來電驅(qū)IPD調(diào)節(jié)有望逐步成為VR行業(yè)的標(biāo)配。此外多片式Pancake方案具備屈光度調(diào)節(jié)基礎(chǔ)，有助于適配不同近視度數(shù)用戶從而擴(kuò)大受眾范圍，我們預(yù)計(jì)蘋果后續(xù)頭顯版本有望加入相關(guān)功能，相對于目前的插鏡片方案，將進(jìn)一步優(yōu)化用戶使用體驗(yàn)。硬件創(chuàng)新之六：空間音頻搭載音頻射線追蹤技術(shù)，提供沉浸式空間音頻體驗(yàn)?？臻g音頻技術(shù)即通過提供根據(jù)環(huán)境變化調(diào)整的定制化音效，使虛擬音效和現(xiàn)實(shí)環(huán)境結(jié)合，佩戴者接收到的聲覺反饋根據(jù)其所處位置、頭部動作等變化而呈現(xiàn)適應(yīng)性效果，從而提供更好的沉浸感。蘋果通過集成的雙驅(qū)動單元音頻組件可帶來個(gè)人化的音效，同時(shí)VisionPro引入音頻射線追蹤技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對反射音頻效果的立體再現(xiàn)，由分布于設(shè)備周圍的6顆麥克風(fēng)用于接收環(huán)境返回的聲音，同時(shí)融合設(shè)備中LiDAR掃描，對房間內(nèi)聲學(xué)特性（物理材質(zhì)等）進(jìn)行分析，經(jīng)過R1芯片運(yùn)算，輸出適用于佩戴者耳朵輪廓且匹配所處環(huán)境的“空間音頻”效果，此外耳部輪廓掃描功能亦進(jìn)一步提升聲音的特異性和適配性，從而極大提升佩戴者的沉浸感。2.VisionPro應(yīng)用端亮點(diǎn)在哪？B端應(yīng)用：短期看好Office、剪輯軟件等平面應(yīng)用向3D延伸微軟Office等辦公軟件將登陸VisionPro，看好辦公應(yīng)用快速落地。微軟Word，Excel，PowerPoint等office辦公軟件能充分利用VisionPro的畫面、多窗口/應(yīng)用協(xié)同、立體展示特性，VisionPro可具備高效的生產(chǎn)力屬性。得益于高清晰的文字渲染效果，閱讀、瀏覽體驗(yàn)提升顯著，配合豐富完善的交互方式，有望具有較好的使用效率。未來PR,AI,AE等軟件亦將陸續(xù)應(yīng)用，相關(guān)辦公/應(yīng)用軟件生態(tài)成熟，交互/操作方式契合VisionPro，我們看好相關(guān)軟件成為首批落地的重要應(yīng)用。FinalCutPro將登陸VisionPro，視頻剪輯應(yīng)用前景廣闊。借助蘋果VisionPro全景顯示，視頻、照片將以顛覆性的效果呈現(xiàn)并深化沉浸式體驗(yàn)，拓展視覺創(chuàng)作維度。我們預(yù)計(jì)隨相關(guān)音視頻軟件上線，將吸引大量創(chuàng)作者和用戶，有望打造內(nèi)容創(chuàng)作生態(tài)態(tài)，內(nèi)容創(chuàng)作的下游應(yīng)用前景廣闊。C端應(yīng)用：沉浸視頻類產(chǎn)品有望率先落地虛擬影院結(jié)合極致3D視覺效果提供沉浸式家庭影音娛樂體驗(yàn)。蘋果VisionPro可以自由調(diào)節(jié)影視窗口大小和景深，并根據(jù)環(huán)境光智能調(diào)節(jié)背景顏色和亮度，可帶來真實(shí)的虛擬影院視聽感受。VisionPro頭戴式的使用方式拉近了用戶眼睛與顯示屏幕的距離，能更好地發(fā)揮3D環(huán)繞顯示的渲染效果，進(jìn)一步提升沉浸感。我們認(rèn)為VisionPro立體多維度的空間顯示效果特性與家庭影音娛樂需求高度契合，未來有望在家庭影院/空間音視頻等領(lǐng)域加速滲透。與迪士尼等IP授權(quán)合作，AppleTV資源互通，構(gòu)建廣闊內(nèi)容平臺。迪士尼與蘋果VisionPro建立授權(quán)合作，借助VisionPro獨(dú)特的互動方式，將旗下IP以立體生動的方式呈現(xiàn)在使用者眼前，極大地拉進(jìn)粉絲與IP角色的距離，打造革命性的深度沉浸體驗(yàn)。同時(shí)AppleTV的所有資源都將登錄VisionPro影音資源庫，同時(shí)降低不同設(shè)備之間的切換頓感，極大提升用戶使用便利性，方便資源一站式管理。我們預(yù)計(jì)未來隨著更多IP、資源庫與VisionPro合作，其內(nèi)容平臺將持續(xù)豐富，從而可以提供廣闊、優(yōu)質(zhì)的音視頻體驗(yàn)。3.如何理解蘋果競爭力？組織架構(gòu)：集合優(yōu)秀技術(shù)人員成立獨(dú)立事業(yè)集群，人才優(yōu)勢領(lǐng)先多位核心高管參與研發(fā)，成立AR/VR專屬事業(yè)群。根據(jù)智東西，蘋果MR頭顯團(tuán)隊(duì)內(nèi)部有13位關(guān)鍵人物，包括首席運(yùn)營官JeffWilliams、前蘋果首席設(shè)計(jì)師JonyIve、蘋果的頂級芯片主管JohnySrouji、曾參與第一部iPhone研發(fā)的KimVorrath等蘋果核心人物，以及蘋果MR頭顯的硬件負(fù)責(zé)人PaulMeade、軟件負(fù)責(zé)人GeoffStahl、內(nèi)容負(fù)責(zé)人ShannonGans和總負(fù)責(zé)人MikeRockwell等。此外，根據(jù)彭博社，VisionPro擁有自己的專屬部門事業(yè)群，并由邁克·羅克韋爾（MikeRockwell）管理，該團(tuán)隊(duì)不依賴于蘋果其他