单台售价2.5万的苹果MR头显，蕴含哪些芯机遇？

作者|kiki 来源|芯师爷(ID：gsi24-xinshiye)

每一轮半导体产品应用高峰都是伴随革命性的爆款终端设备发生。关于下一代爆款终端设备究竟是什么？业内探讨由来已久。最新的探讨正围绕苹果新品——混合现实（MR，Mixed Reality）头显设备 Vision Pro展开。

图源：苹果2023WWDC发布会视频截图

“Vision Pro代表着一段新旅程的开始。”在北京时间6月6日凌晨苹果公司举办的2023年全球开发者大会(WWDC)中，苹果CEO蒂姆·库克如是表述。按照苹果官方表述，Apple Vision Pro 是一个“空间计算设备”，售价为 3499 美元（约合人民币 24860 元），将在2024年年初正式面向美国地区首发，其他国家或地区的消费者要等到明年晚些时候才有机会购买。

Vision Pro是苹果寄予厚望的“下一代计算终端”，库克盛赞“Mac将我们带入个人计算时代，iPhone将我们带入移动计算时代，Apple Vision Pro将带我们进入空间计算时代”。从苹果既往“Mac”“iPhone”、“AirPods”“iPad”等产品线对相应产业领域发展的带动性示范效果来看，即使 Vision Pro发布时间晚于业内同款产品许多，但业内对这款产品的市场影响力仍抱有较高的期待。

本文中，我们将从半导体应用的角度出发，探索苹果Vision Pro及以其为代表的混合现实（MR）设备产业链，看哪些芯片有望从这一产业发展中分得一杯羹。

Vision Pro背后的芯产业链

苹果将Vision Pro定义为混合现实（MR）头显设备，从大的产品类别来看，MR设备归属XR（Extended Reality），XR中文名为扩展现实，是指将现实与虚拟结合起来进行人机互动的可穿戴设备。MR混合现实介于增强现实（AR）和虚拟现实（VR）之间，模糊了虚拟和现实的界限，在现实世界中融入了数字虚拟对象进行交互，在虚拟世界中现实物体又以虚拟现实出现。

为实现混合显示功能，半导体产品发挥了重要的支撑作用。据苹果发布会介绍，VisionPro主芯片选择了苹果此前发布的M2，该芯片发布于2022年6月，为苹果公司的Apple Silicon中、M系列的第二代产品，也是Mac向苹果芯片迁移计划中的一部分，M2基于ARM平台构建，釆用5nm工艺，包含有200亿个晶体管，8核CPU，10核GPU以及最高24GB的统一内存，最先被用于2022年推出的13寸 MacBook Pro 、MacBook Air （M2 芯片机型）。在Vision Pro系统中，该芯片将负责视觉算法与图像信息处理，让 Vision Pro 拥有更流畅的体验。

图源：苹果2023WWDC发布会视频截图

此外，Vision Pro硬件系统还搭载了12颗摄像头、5个传感器和6个麦克风组成的传感器阵列，为处理这些信息，苹果搭载了一颗全新的R1 芯片，主要负责数据传输，实现图像低时延展示。

从硬件组成上来看，以Vision Pro为代表的XR设备对半导体的需求主要可以分成Soc芯片、传感器、光学元件、显示屏几大类，与数据处理和交互有关的存储芯片、蓝牙/WiFi芯片，和续航相关的快充系列芯片也有望受该行业利好。后者的产品需求和一般的消费电子相差不大，我们就此略过，关于Soc芯片、传感器、光学元件、显示屏类别的半导体产品在XR设备系统中作用以及供应链代表企业，我们一个一个来说。

主控芯片

Vision Pro主控芯片Soc是XR类别设备运行控制和数据处理的核心，其性能直接与XR产品在高品质图像处理、高速无线通信和多传感器信息融合等方面的功能体验相关。AR、VR对渲染方面的计算需求非常巨大，苹果Vision Pro能同时进行这两种功能的切换，其对芯片的性能要求从中可见一斑。此外，在Vision Pro上，苹果选择目前应用于电脑领域的M2芯片，这也验证了MR设备对性能要求比手机终端要高。

在XR主控芯片领域，目前一般有两种方案可选，一是使用其它终端Soc芯片，比如早期XR头显终端大多采用手机处理器作为主控，而苹果首款头显产品也是采用了其应用于电脑端的Soc芯片；二是使用XR专用芯片，近年来，随着XR领域的技术和产品逐步走向市场，元宇宙的概念也一度被热炒，这一场景应用逐步受到芯片原厂的认可，部分原厂已经推出XR专用芯片。两种芯片的共性在于：对性能和低功耗的要求很高。

这就导致在该领域活跃的厂家大多来自手机芯片巨头，因该领域芯片原厂对Soc技术要求基本一致。据了解，目前可以向XR领域供应Soc的海外企业主要有高通、AMD、三星、意法半导体等，而国内的企业主要有海思、联发科、瑞芯微、全志科技、晶晨股份、恒玄科技等。其中高通利用在手机芯片产业链的优势，在XR领域的主控芯片上取得先发优势，骁龙XR2以及骁龙845等已成行业标配，主流的头显设备Pico 4 Pro、Mata Quest Pro、HTC Vive XR Elite、Meta Quest 3主控芯片均采用骁龙XR系列芯片。

传感器

传感器是XR产品感知用户动作并实现功能反馈的核心部件，也是实现XR沉浸式交互的重要环节。

苹果Vision Pro的硬件介绍中特别指出其系统搭载了5个传感器和6个麦克风组成的传感器阵列，用于虹膜识别和解锁、捕捉动作，让用户无需遥控器或者手柄，就可以通过眼神的挪动，手指的开合以及语音指令与 Apple Vision Pro 进行交互。

关于MR设备的传感器的类型及供应商，苹果并未指明。不过从XR设备来看，其传感器一般可以分成三大类：

一是IMU（Inertial Measurement Unit）传感器，即惯性传感器。主要用来检测和测量加速度与旋转运动的传感器，包括加速度传感器、陀螺仪和地磁传感器。这些传感器在XR设备中主要用于捕捉头部运动，特别是转动。

二是动作捕捉传感器，目前的方案有红外镜头和红外感应传感器等，主要用来实现动作捕捉，特别是使用者左右前后的移动。

三是XR设备中会用到的其他类型传感器，如佩戴检测用的接近传感器、触控板用的电容感应传感器等已被广泛使用，而眼球追踪用到的红外摄像头，及实现手势识别、实现AR功能的传感器等可能会被应用在未来的VR设备中。

随着XR设备对复杂场景的理解，系统中搭载的传感器还将持续增长，相关厂家也保持了对该领域的关注。针对IMU领域，InvenSense、博世和意法是全球领先的三大IMU供应商，国内深迪半导体、灵明光子在该领域也有布局。其他传感器中，索尼、三星、韦尔股份、思特威等是重要的供应商。

光学元件

Vision Pro MR设备需要兼顾AR和VR设备功能，既要能看到真实的外部世界，又要看到虚拟信息，所以成像系统不能挡在视线前方，因此需要一个或多个额外的光学元件构建光学组合器。

MR设备是头戴式设备，为了提升用户的使用体验感，其光学元件要实现体积小、重量轻两大特点。在光学元件领域中，我国企业进展比较快，舜宇光学科技、歌尔股份、玉晶光电、扬明光学等可提供镜片元件；舜宇光学科技、联创电子、玉晶光电、大立光电、水晶光学、闻泰科技等可提供摄像头元件。

显示屏

在显示屏上，Vision Pro 采用了定制的 micro OLED 屏幕，是微显示技术之一。微显示技术是未来XR领域的发展趋势，主要路线包括LCOS、Micro-OLED和Micro-LED微显示技术等。

微显示技术之外，常见于显示领域的LCD和LED技术也是常见的头显设备屏幕解决方案。

显示屏领域中，国外主要的供应商有三星、索尼、LG显示、JDI、夏普等，国内主要供应商有京东方、TCL科技、鸿利智汇、显耀科技、国照光电、湖畔光电、昆山梦显等。

编者按：本文转载自微信公众号：芯师爷(ID：gsi24-xinshiye)，作者：kiki