电子行业专题分析

电子行业专题分析1.VisionPro硬件端创新点在哪？硬件创新之一：主芯片双主芯片——通用计算、感知计算分离设计。苹果VisionPro由适用于部分Mac、iPad设备的M2芯片和苹果最新自研应用于头显的R1芯片提供算力支持。其中：AppleM2：负责系统运行操作，提供应用程序处理，其采用5nm制程，支持GPUFP32浮点3,578GFLOPS，Geekbench单核/多核跑分为6,535/27,440，能效比达到1,372pts/W，远高于高通XR2+。AppleR1：负责处理来自传感器的信息，解决延迟问题，其采用5nm制程，同时负责12颗摄像头、5个传感器以及6个麦克风的信息处理，可以做到12毫秒内将新图像传送到显示屏，比人类眨眼速度快8倍。AppleR1是AppleVisionPro的核心创新之一，其优势在于：分散设备算力：传感器数据用于实现SLAM、手势识别、三维建模和眼动追踪等，且始终运行，其可分散主芯片运行压力。支持注视点渲染：通过R1芯片，头显可精准跟踪用户的环境、位置、手、眼球运动，其中跟踪用户的眼球运动是VisionPro掌握用户想与哪些元素交互的基础，其工作模式类似于“光标”，基于此能够分辨出哪些元素需要渲染，哪些元素不需要渲染，进而保障用户体验的同时优化电池和算力使用。通过预测优化交互：根据苹果神经技术工程师介绍，R1芯片能够在用户实际“点击”之前预测用户将要点击的内容，其可通过监测用户的眼睛行为，利用他们的大脑构建生物反馈，并实时重新设计用户界面来创建更多的预期瞳孔反应。硬件创新之二：显示内部：MicroOLED高分辨率消除“纱窗效应”。VisionPro内部的主显示屏采用2块MicroOLED屏幕，总计2300万像素，单眼分辨率达到4K级别，是目前市场上首款使用MicroOLED实现双目8K效果的产品。苹果MircoOLED屏幕由索尼供应，硅基芯片电路由苹果设计并由台积电代工制造，屏幕尺寸达到1.42英寸，属于目前应用于AR/VR领域尺寸最大的MicroOLED屏。在MicroOLED技术支持下，VisionPro能够极大降低“纱窗效应”，提升使用者的沉浸感体验。高性能芯片+优化算法，计算优势确保领先优势。为实现单眼4K的视觉呈现，除配备符合显示规格要求的屏幕外，还需要提供稳定的超高清视觉信号，同时空间视觉交互存在大量3D渲染需求，叠加头显装置对刷新率亦存在较高要求，对基础硬件的运算/渲染能力提出了更高要求。苹果M2+R1的芯片组合在绝对算力上具有显著优势，同时结合了协处理、注视点渲染、预测渲染等优化算法，我们认为苹果有望在头显设备超高清显示层面稳定保持相对领先优势。显示：Fast-LCD先行，MicroOLED接棒，长期看MicroLED中短期：MicroOLED已逐步导入商用，巨头有望引领革新，预计未来1~3年成为主流。Fast-LCD凭借性价比优势及较好的显示效果，已成为目前主流产品“标配”，而索尼、视涯技术MicroOLED已量产商用，应用于varjo、arparaVR、PSVR2等产品中，显示效果显著提升，苹果首款头显也采用了索尼的MicroOLED显示模组。我们认为巨头引领革新下，MicroOLED有望在未来1~3年成为主流配置。长期：MicroLED更能满足应用需求，未来有望升级迭代。MicroLED具有更好的亮度、对比度、耐温性、功耗表现，然而目前批量转移技术、LED芯片亮度衰减及制造良率问题导致其难以规模量产，预计相关制造难题长期有望得到解决，并成为下一代VR显示系统升级方向。显示：长期看MicroLED突破生产瓶颈MicroLED具备超高亮度、高对比度、高耐温性、低功耗等优点，且系统设计和集成较简单，理论上成本更低，是理想的屏幕选择。MicroLED是基于无机LED的新型显示技术，核心原理为将LED微小阵列化，像素尺寸微缩到50微米以下。MicroLED屏幕具有自发光的特性，每个像素点都单独工作，显示黑色的区域实际上处于不工作状态，功耗控制出色，而LCD屏幕发光需要依靠背光层，背光层为一整块光源，任何画面均需要背光层全亮，耗电相对更大；同时区别于LCD或OLED，MicroLED显示器无需对大基板进行光刻或蒸镀，也不需要复杂的制程来转换颜色和防止亮度降低，理论上成本更低。此外，基于无机LED发光的特性，MicroLED在使用寿命、亮度等方面相较MicroOLED具有显著优势。我们认为长期来看，若突破相关技术难题，MicroLED可能为VR设备最理想的屏幕方案。生产瓶颈为巨量转移技术和良率问题以及芯片光效衰减问题，中短期难以实现规模量产。由于微缩后的LED元件数量庞大，如何快速准确地将其转移至基板上成为主要的生产难题，且目前业内对效率最高的转移方式尚无定论，目前产业端既有的巨量转移方案良率、速率仍然较低。且制造过程涉及较多生产环节及响应企业，转制成本较高，进一步影响良率，量产难度较大。此外LED芯片微缩后亮度衰减较大，特别是LED红光芯片，此为MicroLED厂商需要突破的技术生产难题。我们期待MicroLED未来突破生产瓶颈后于VR端加速放量。设备/材料重点公司：国产厂商主要集中于模组段设备及零部件国产设备供应商主要集中于模组段，材料供应商仍处加速导入阶段。MicroOLED工艺流程依次为晶圆制程（硅基芯片制备）、面板制程（OLED阳极制备、OLED器件蒸镀、薄膜封装、CF制程、玻璃封装、切割）、模组制程，一般由面板厂与DDIC合作设计芯片电路由晶圆厂代工制造，再由面板厂负责面板和模组制程。MicroOLED产线设备与AMOLED设备类似，相关厂商一般选择AMOLED产线上的成熟设备供应商。目前面板段设备主要以美日韩德供应商为主，国产厂商仍以研发、导入为主，部分供应非核心设备（激光打码、厚膜检测等）；我们估测模组段设备投资额一般占整体设备投资额的10~15%，目前国产厂商已实现成熟供应。材料方面，MicroOLED材料相较AMOLED要求更高，因而面板厂一般选择AMOLED制程的成熟供应商，国产材料厂商仍处于加速导入阶段。硬件创新之三：交互对比：传感器最多、最多样，亦是首款无手柄的VR设备。相比于其他主流VR设备（主要采用四颗红外摄像头以实现空间感知定位/交互），苹果VisionPro是搭载传感器最多、最丰富的设备，且是首款未配备手柄的VR设备，主要依靠手动、眼动、语音以完成使用操作。同时，苹果利用机器学习，系统可以监测用户的注视点，并预测用户希望执行的手势操作，实现手眼协调，以提供丝滑流畅、无缝自然的操作体验。交互上可支持彩色双向透视、注视点渲染、手势追踪、面部/眼动追踪。硬件创新之四：3P式Pancake方案3P式Pancake方案，实现更优光学效果。根据HyperVision，苹果VisionPro采用了3P式Pancake方案，相较传统菲涅尔方案，通过折叠光路设计可以大幅减少厚度，提升视场角和分辨率，而3P式方案相较目前主流的2P式（如QuestPro），不仅可以带来更高的清晰度、更小的畸变和色差，经过多次折返其厚度还可以进一步降低（模组厚度预计在20mm以下），从而提供了更好的光学效果和配搭体验。挑战一：工艺难度、生产成本提升。Pancake中核心光学膜对材料和多片镜片贴合工艺要求较高，3P式方案的生产难度较高；同时由于良率相对较低，物料成本提升，3P式方案的生产成本亦进一步升高。此外苹果VisionPro采用了球面贴合技术以提升轻薄性，工艺难度进一步提升，未来有望向非球面贴合演进以进一步降低厚度。挑战二：透光率较低，采用串联方式增强亮度。在Pancake折叠光路设计模式下，光线需要经过两次半透半返膜，每次强度损失50%，因此理论最高光学效率只有25%，加之反射偏振膜也会损失10%，整体光学利用率只有10-20%，3P式方案的透光率则进一步降低。根据Witoled，苹果VisionPro采用了串联方式（Tandem）增强MicroOLED亮度，提升使用体验，但会相应面对功耗提升的问题。硬件创新之五：瞳距调节无极、自动、单目独立调节为发展趋势，苹果VisionPro引领业界，后续版本有望加入屈光度调节功能。早期VR设备的瞳距调节为分档手动双目同时调节，伴随技术发展，逐步出现无极调节、电机调节、自动调节等创新，使得瞳距调节精确度不断提升，有效改善VR佩戴体验并扩大使用佩戴人群。此外，由于人的双眼距离眉心位置的距离存在一定的差异，因此针对每只眼睛单独进行调节能实现更精准的效果。2022年自动IPD调节眼睛首次进入消费级市场，苹果VisionProIPD调节支持无极、自动、单目独立的瞳距调节，处于业内领先水平，我们预计未来电驱IPD调节有望逐步成为VR行业的标配。此外多片式Pancake方案具备屈光度调节基础，有助于适配不同近视度数用户从而扩大受众范围，我们预计苹果后续头显版本有望加入相关功能，相对于目前的插镜片方案，将进一步优化用户使用体验。硬件创新之六：空间音频搭载音频射线追踪技术，提供沉浸式空间音频体验。空间音频技术即通过提供根据环境变化调整的定制化音效，使虚拟音效和现实环境结合，佩戴者接收到的声觉反馈根据其所处位置、头部动作等变化而呈现适应性效果，从而提供更好的沉浸感。苹果通过集成的双驱动单元音频组件可带来个人化的音效，同时VisionPro引入音频射线追踪技术，实现对反射音频效果的立体再现，由分布于设备周围的6颗麦克风用于接收环境返回的声音，同时融合设备中LiDAR扫描，对房间内声学特性（物理材质等）进行分析，经过R1芯片运算，输出适用于佩戴者耳朵轮廓且匹配所处环境的“空间音频”效果，此外耳部轮廓扫描功能亦进一步提升声音的特异性和适配性，从而极大提升佩戴者的沉浸感。2.VisionPro应用端亮点在哪？B端应用：短期看好Office、剪辑软件等平面应用向3D延伸微软Office等办公软件将登陆VisionPro，看好办公应用快速落地。微软Word，Excel，PowerPoint等office办公软件能充分利用VisionPro的画面、多窗口/应用协同、立体展示特性，VisionPro可具备高效的生产力属性。得益于高清晰的文字渲染效果，阅读、浏览体验提升显著，配合丰富完善的交互方式，有望具有较好的使用效率。未来PR,AI,AE等软件亦将陆续应用，相关办公/应用软件生态成熟，交互/操作方式契合VisionPro，我们看好相关软件成为首批落地的重要应用。FinalCutPro将登陆VisionPro，视频剪辑应用前景广阔。借助苹果VisionPro全景显示，视频、照片将以颠覆性的效果呈现并深化沉浸式体验，拓展视觉创作维度。我们预计随相关音视频软件上线，将吸引大量创作者和用户，有望打造内容创作生态态，内容创作的下游应用前景广阔。C端应用：沉浸视频类产品有望率先落地虚拟影院结合极致3D视觉效果提供沉浸式家庭影音娱乐体验。苹果VisionPro可以自由调节影视窗口大小和景深，并根据环境光智能调节背景颜色和亮度，可带来真实的虚拟影院视听感受。VisionPro头戴式的使用方式拉近了用户眼睛与显示屏幕的距离，能更好地发挥3D环绕显示的渲染效果，进一步提升沉浸感。我们认为VisionPro立体多维度的空间显示效果特性与家庭影音娱乐需求高度契合，未来有望在家庭影院/空间音视频等领域加速渗透。与迪士尼等IP授权合作，AppleTV资源互通，构建广阔内容平台。迪士尼与苹果VisionPro建立授权合作，借助VisionPro独特的互动方式，将旗下IP以立体生动的方式呈现在使用者眼前，极大地拉进粉丝与IP角色的距离，打造革命性的深度沉浸体验。同时AppleTV的所有资源都将登录VisionPro影音资源库，同时降低不同设备之间的切换顿感，极大提升用户使用便利性，方便资源一站式管理。我们预计未来随着更多IP、资源库与VisionPro合作，其内容平台将持续丰富，从而可以提供广阔、优质的音视频体验。3.如何理解苹果竞争力？组织架构：集合优秀技术人员成立独立事业集群，人才优势领先多位核心高管参与研发，成立AR/VR专属事业群。根据智东西，苹果MR头显团队内部有13位关键人物，包括首席运营官JeffWilliams、前苹果首席设计师JonyIve、苹果的顶级芯片主管JohnySrouji、曾参与第一部iPhone研发的KimVorrath等苹果核心人物，以及苹果MR头显的硬件负责人PaulMeade、软件负责人GeoffStahl、内容负责人ShannonGans和总负责人MikeRockwell等。此外，根据彭博社，VisionPro拥有自己的专属部门事业群，并由迈克·罗克韦尔（MikeRockwell）管理，该团队不依赖于苹果其他