芯片級拆解!35顆蘋果Vision Pro 芯片型號供應商首次解密!顯微鏡看索尼屏驚艷業界

智東西(公眾號:zhidxcom)
作者 | 云鵬
編輯 | 李水青

蘋果Vision Pro核心35顆芯片型號、供應商首次曝光!

芯片級拆解!35顆蘋果Vision Pro 芯片型號供應商首次解密!顯微鏡看索尼屏驚艷業界

▲Vision Pro主板正面

索尼Miciro OLED顯微鏡下的像素排列首次被看到,人體紅細胞大小的像素原來長這樣!

芯片級拆解!35顆蘋果Vision Pro 芯片型號供應商首次解密!顯微鏡看索尼屏驚艷業界

Vision Pro海量傳感器背后竟藏著蘋果秘密布局多年的宏大野心!跟蘋果所有產品幾乎都相關。

蘋果如何通過一個小妙招斷了所有“華強北”三方鏡片的后路?

智東西2月8日報道,上周日專業機構iFixit的蘋果Vision Pro全球首拆一時間引爆了整個科技圈,蘋果藏的最深的N多細節,被全盤爆出(Vision Pro全球首拆,36小時火速出爐!N多細節曝光,蘋果又一個工業奇跡)。

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▲Vision Pro首拆全家福

今天,iFixit再次放出了超深入的拆解第二彈,深入到“每一顆像素”,深入到每一顆芯片的型號、供應商,以及傳感器、鏡片、電池等部分的設計細節。

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iFixit這次的無死角深度拆解,極具產業價值。

蘋果到底是如何進行技術創新的,Vision Pro這個具有改變世界潛力的產品,究竟是如何通過蘋果多年來嚴謹到令人吃驚、一環扣一環的深入布局最終實現的?

一切,都能找到答案了!

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毫不夸張地說,蘋果Vision Pro,是iPhone、Apple Watch、AirPods、iPad等一系列產品多年積累的結晶。

作為彩蛋,上次iFixit發了一個Vision Pro的X光360度全身照,這次Creative Electron直接搞出了一個360度CT掃描的動畫,簡直更加科幻和炫酷!

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從外殼到內部,抽絲剝繭,最終各種零部件在3D空間內以正確位置進行呈現,效果炸裂!或許Vision Pro的3D拼裝模型很快就會有了,拼起來應該相當有挑戰性。

哦對了,按照慣例,iFixit都會給拆完的產品來個“可修復性”評分,這次Vision Pro最終可修復性評分為4分,滿分10分,你覺得這評分高了還是低了?

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話不多說,我們直接來看深入拆解。

一、Vision Pro芯片方案終極曝光!中國大陸兆易創新上榜

在上次的拆解中,我們只是看到了主板長什么樣,大概看到了R1芯片和M2芯片,而這次,iFixit給主板來了更清晰的大特寫照,并深入分析了主板上的各類芯片和器件。

這里我們直接做了一張表格,方便大家查閱:

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下面是文字版:

1、主板正面芯片:

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蘋果M2芯片

美光8GB LPDDR5內存

蘋果R1芯片

鎧俠256GB閃存芯片

蘋果電源管理芯片x4

德州儀器時鐘緩沖器

ADI(Analog Devices)雙通道同步降壓轉換器

德州儀器300毫安降壓轉換器

德州儀器可調式升壓轉換器

安森美(onsemi)電流限制開關

德州儀器150毫安/3.6伏LDO穩壓器

USI藍牙WiFi模組

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2、主板背面芯片:

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ADI(Analog Devices)雙二相步進電動機驅動器

萊迪思半導體(Lattice Semiconductor)iCE40 Ultra FPGA芯片

(可能)Cirrus Logic音頻編解碼芯片

Diodes Incorporated 2:1多路復用器/分路器

德州儀器四路SPDT模擬開關

德州儀器雙路SPDT模擬開關

德州儀器4安降壓轉換器

德州儀器比較器W/集成reference

安森美(onsemi)電流限制開關

3、電池主板芯片:

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意法半導體Arm Cortex-M4微控器

兆易創新1MB NOR閃存芯片

德州儀器USB-C控制器

德州儀器USB-C接口保護器

德州儀器6安同步降壓轉換器

德州儀器1安降壓轉換器

安森美(onsemi)電流限制開關

博世(Bosch Sensortec)加速度計

瑞薩電子升壓式電池充電器

瑞薩電子雙向升壓穩壓器

德州儀器溫度傳感器x2

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4、揚聲器主板:

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(可能)Cirrus Logic音頻編解碼芯片

德州儀器音頻放大器

德州儀器4A降壓轉換器

可以看到,蘋果在核心的芯片部分幾乎全部采用美國供應商,另外有少量日本、歐洲供應商,從iFixit的拆解來看,僅有一家中國臺灣供應商,日月光旗下的環旭電子,以及一家中國大陸供應商兆易創新,兆易創新僅參與了Vision Pro外接電池的部分閃存芯片供應,并未參與到頭顯產品主體芯片供應之中。

最核心的計算芯片均為蘋果自研。

二、紅細胞大小的像素到底長啥樣?蘋果這塊屏幕里藏了N多秘密!

上次拆解,我們只是看到了索尼這塊據傳2024年限量100萬片、單片成本350美元、單片1150萬像素的Micro OLED屏幕的外觀長啥樣,但總體上還是“黑乎乎”一片,看不到更多細節。

這次iFixit直接對這塊屏幕進行了“像素級”深入研究。

用一句形象地描述來說:在一個iPhone 15 Pro Max的屏幕像素中,你可以直接塞入54個Vision Pro的像素!

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蘋果Vision Pro屏幕單像素寬度僅有7.5微米,僅相當于一個紅細胞的大??!

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▲Vision Pro單像素

說是“工業奇跡”真的不為過,因為iPhone 15 Pro Max這塊三星AMOLED屏的像素密度已經達到了460 PPI。

為了深入研究這塊屏幕,iFixit直接把光學模組、屏幕還有固定它們的框架結構進行了徹底分離式拆解。

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可以看到,Vision Pro采用的的確是三片式Pancake光學方案,并且三個鏡片是緊密貼合在一起的,與蘋果在發布會上演示的一致。

此外,鏡頭模組中還放置了一個眼球追蹤攝像頭,這也是Vision Pro眼動追蹤交互實現的關鍵,當然,鏡頭模組的最后一個重要組成部分就是索尼Micro OLED屏幕本身。

iFixit使用電子顯微鏡測量了紅細胞大小的屏幕像素,同時屏幕實際發光部分的橫向寬度約為27.5毫米,縱向高度約為24毫米,面積約為660平方毫米,1英寸的面積大約是645平方毫米,所以這塊屏幕實際發光的區域略超過1英寸。

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具體來看每顆像素的結構,紅色和綠色子像素縱向上下放置在一起,而藍色子像素的長度大約是紅色和綠色子像素的兩倍,位于紅綠子像素的邊上。

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▲像素變化

不過根據顯微鏡畫面,藍色子像素呈“長條狀”,紅綠子像素呈“圓點狀”,三者形態并不相同。

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▲藍色子像素

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▲紅色綠色子像素

值得一提的是,iFixit實際拍攝的像素排列,與蘋果在官方視頻中曾經放出的屏幕像素排列方式完全一致。

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▲官方視頻展示的像素排列

經過實際測量,屏幕發光區域總共有橫向3660個像素、縱向3200個像素,這相當于把12078000個像素塞到0.98英寸的面積中。

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為什么是0.98英寸?實際上,這塊屏幕并不是標準的長方形,而是四個角被“切掉”的不規則八邊形!并且四個角并不是被對稱切掉的,每個角被切掉的面積都不一樣!

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四個角被切掉的面積分別為6.95平方毫米、11.52平方毫米、9.9平方毫米和10.15平方毫米,被切掉的部分不發光,占660平方毫米總面積的5.3%,剩余發光部分的像素數為11437866個。

蘋果官方宣稱的像素數為單塊屏幕1150萬,與iFixit的實際測量值驚人的一致,其中差別更多是測量誤差,畢竟,這可是在測量“細胞大小”的像素??!

按照PPI的方式來計算,蘋果Vision Pro實際測量的像素密度達到了驚人的3386 PPI,是iPhone 15 Pro Max的7.3倍!是12.9英寸iPad Pro的12.8倍!

與頭顯類產品相比,HTC Vive Pro的PPI約為950,不到Vision Pro的三分之一。Meta Quest 3的PPI約為1218,同樣差距顯著。

蘋果Vision Pro在屏幕像素密度上可以說是“遙遙領先”了。

值得一提的是,標準4K UHD分辨率是3840*2160個像素點,也就是8294400個像素,蘋果這塊屏幕,像素數顯然超過了標準4K分辨率,但橫向像素數3660卻小于3840,所以從技術標準上來講,這并非是一塊標準的“4K屏”,但確實是一塊超高像素屏幕。

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所以蘋果也并沒有簡單地宣稱Vision Pro采用了4K屏幕,而是準確告知了屏幕的像素數,蘋果在說法上還是非常嚴謹的。

iFixit說,這是他們見過的像素密度最高的屏幕,沒有之一。

你可以把54個Vision Pro的像素放入一個iPhone 15 Pro Max的像素中。

你還可以把2500個Vision Pro的像素放入一個65英寸4K電視的像素中。

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說到這里,有個關于像素的問題要先弄清楚。不論是2K、4K還是幾K,這些分辨率對于人眼來說到底意味著什么?

比如手機屏是2K的,電視屏是4K的,但是電視機離近了你可以看到像素,手機卻不會。

這里就要說到兩種測量像素密度的方式了,一種是測量每英寸像素數,Pixels per inch,也就是我們常說的PPI,這種方式是在測量屏幕給定區域內的像素數,這是一種基于設備物理特性的“絕對值”測量。

第二種方式是每度像素數,Pixels per degree,PPD,也被稱為“角分辨率”,這種測量方式更容易體現距離帶來的影響,你的眼睛離屏幕越近,每一度中包含的像素就越少,你就越容易分辨出單個像素,屏幕就越容易觀感“模糊”。

這就是為什么電影院里的大屏幕即使只有2K,你也會覺得比較清晰,因為你距離很遠,眼睛看過去,每一度視角中包含的像素可能并不少。

所以說到這里,得出一個結論就是,高像素密度并不能保證高每度像素數,屏幕分辨率高,并不一定就會很清晰,跟你的觀看距離密切相關。

一臺4K大電視,PPI只有可憐的68,但是你看著依然很清晰,為啥?因為你坐在距離電視很遠的地方看,這樣所有像素就被縮到了一個很小的視角范圍內,每度像素數就會很高。

在VR領域,工程師們通常喜歡用PPD來衡量屏幕的清晰度,也就是每個視角度中的水平方向像素數。

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但在Vision Pro的實際PPD測量中,情況要復雜很多,主要是三方面:

第一,從屏幕邊緣到中心,PPD是在變化的,并不是恒定的。

第二,鏡片會導致畫面扭曲畸變,影響PPD數值。

第三,立體視覺會影響人眼看到的像素數量,進而影響PPD計算。

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因此,iFixit對于Vision Pro屏幕的PPD計算只是“粗略”測量,在100度的FOV(視場角)內,他們測量的PPD預估值為34。

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相比之下,在2米左右(6.5英尺)的距離觀看一個65英寸4K電視,PPD約為95,在30厘米(1英尺)的距離看一個iPhone 15 Pro Max,PPD約為94。

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所以結論就是,雖然Vision Pro有著“逆天”的屏幕像素密度,但實際觀看中,由于屏幕距離眼睛非常近,因此它的每度像素數并不高。

所以這就帶來一個問題,實際上,用Vision Pro替代高端顯示器、電視是不現實的,比如用Vision Pro顯示MacBook Pro的屏幕時,實際上虛擬屏幕只占用了Vision Pro可用像素的一小部分,剩下的像素都用來顯示你周圍的房間了。

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實際上這塊懸在空中的虛擬屏幕的PPD是非常低的,iFixit的朋友Karl Guttag說,他這么用的時候,可以清晰地看到“單個像素”,這距離標準的“桌面顯示體驗”相去甚遠。

所以當我們真正辦公的時候,一塊真正的4K或者5K屏幕帶來的體驗肯定要好的多。

這里iFixit還不忘皮一下,他們說,如果考慮便攜性,即使算上200美元的專用背包,Vision Pro的重量也要比Apple Studio Display輕得多。

三、iPhone“同款”Face ID暗藏玄機,蘋果到底是怎么把傳感器用出花來?

除了強大的芯片、出色的屏幕和光學系統,Vision Pro的另一大優勢就在于大量高素質傳感器。

當然,蘋果拼的并不是塞入傳感器的數量,蘋果的秘密武器在于:經過多年的經驗分析、場景理解并融合了復雜傳感器數據、進行了多次迭代的傳感器設計。

蘋果哪來的經驗?蘋果不是第一次做頭顯嗎?是的,頭顯是第一次,傳感器可是積累了四年!

還記得蘋果在2020年將激光雷達首次加入iPhone 12 Pro和iPad Pro之中嗎?蘋果早就開始下一盤大棋了!

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▲2020年iPad Pro加入激光雷達模組

激光雷達的加入,可以讓設備在弱光環境下獲得更好的拍照以及距離測量能力,在iFixit看來,蘋果可能還有另外一個動機,iPad Pro的激光雷達傳感器可以讓蘋果在一個極低風險的環境中測試AR功能。

iPad Pro已經大規模量產,蘋果可以獲得寶貴的專業知識和用戶反饋。

回到Vision Pro,蘋果在傳感器領域經驗積累的應用,最典型的就是Vision Pro正面的Face ID深度攝像頭,這跟iPhone上的那一套原理是相同的,只是器件規格有所不同。

Vision Pro上的這套Face ID系統同樣包括一個激光點陣投射器,將紅外線點陣投射到你的臉上,同時另一個接收器負責接收,從而繪制一個你的3D人臉模型。

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▲前置傳感器在紅外攝像機下的工作狀態

當然,這套系統配合激光雷達,還可以很好的完成房間的空間測繪,而且完全不需要任何物理圍欄設備。

這項功能其實在AirPods上蘋果已經用過了,利用Face ID掃描你的耳朵,生成耳朵的模型,從而提供“定制化”的空間音頻體驗。

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發現了嗎,蘋果做的一切,都是相互關聯,成體系的!

蘋果在傳感器領域的另一項重要優勢就是加速度計的應用和對應數據分析能力。

iPhone、Apple Watch的跌倒檢測、HomePod的移動檢測、HomePod的房間監聽及音頻校準功能、AirPods加速度計檢測敲擊指令……

所有這些功能的實現,都需要先進的傳感器數據分析技術,而蘋果在這一領域已經深耕了多年。

硬件并不是蘋果最深的壁壘,如何將這些先進硬件用好,才是蘋果最大的致勝法碼。

四、蘋果用一招,徹底絕了“山寨版”鏡片的路

說完了最最核心的屏幕顯示,我們來看看鏡片。目前中國近視人群比例逐年提高,各類頭顯能否很好地照顧近視人群也是大家非常關心的,尤其是蘋果Vision Pro不支持戴眼鏡佩戴。

看起來,我們在用的時候就是簡單把鏡片“吸附”上去,但實際上,在裝配之前,用戶還需要進行“掃碼配對”,沒錯,你沒聽錯,每副鏡片都有不同的配對代碼。

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為什么要這么做?因為每副鏡片都有不同的度數,Vision Pro需要預先讀取這些參數,從而進行相應的校準,讓你獲得正確的視覺體驗。所以,如果你的鏡片要借給朋友用,別忘了先讓他掃碼配對。

這也意味著,蔡司對鏡片的供應有了“壟斷地位”,任何“華強北版”可能都無法使用了,因為,你沒有配對代碼,“盜版鏡片”無法讓Vision Pro正確進行校準!

一個好消息是,Vision Pro可以支持各類近視鏡片,甚至連散光都可以加進去,并且Vision Pro還支持老花鏡片,包括雙光鏡和漸進多焦鏡,不過棱鏡矯正鏡片并不支持。

簡單總結就是,只要通過官方渠道,量身定做一副適合你的鏡片是很容易的。

五、Vision Pro外接電池“縮水”?非也!蘋果有意為之

在上期拆解中,iFixit只展示了Vision Pro外接電池拆解后的樣子,并沒有說是如何拆解的,這次,真相大白,好家伙,他們直接上了錘子和鑿子!

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簡單來說就是賊難撬開,壓根就沒有縫隙,邊緣還布滿了膠,總結就是:蘋果壓根就不想讓你拆開它!

電池內部大家都不陌生了,上次都已經見過,三塊電池串聯在一起,堆疊放置,每塊電池的大小跟iPhone 15 Plus的電池大小差不多。

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一個小細節是,每塊電池的電量為15.36瓦時,總電量按理說應為46.08瓦時,但實際電池外殼上寫的額定電量為35.9瓦時(3166毫安時),實際電量為理論總量的80%。

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值得一提的是,此前蘋果在iPhone 15 Pro上也發布了新的電池健康管理功能,用戶可以將充電上限設置為80%,這有利于電池壽命的延長。

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因此蘋果對Vision Pro電池的操作,可能算是“未雨綢繆”了。

在這樣一塊電池里,蘋果還放入了溫度傳感器和加速度計,只要你拿起電池,它就會顯示剩余電量指示燈,你什么時候佩戴它也能檢測到。

還有一個細節,這塊電池為了滿足Vision Pro的處理要求,可以輸出非USB標準的13伏電壓,這也是為什么蘋果要定制“大號Lightning”接口的原因之一,這樣你就不會不小心把這個接口插到別的設備里然后燒壞這些東西。

所以總體而言,對于這個電池的設計蘋果是花了不少心思的,蘋果很認真地思考了佩戴電池的風險,比如發熱、重量、安全、壽命、更換便捷性等等。蘋果沒有盡可能地增大電池容量,而是更側重易于更換,使用安全。

最后iFixit還搞了個小“彩蛋”,他們設計了一個“iFixit”版的Vision Pro外接電池包,體積大得多,續航是官方版本的兩倍,不過這個只是個原型機,還沒有開始售賣。

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▲iFixit自制Vision Pro外接電池包

六、可修復性:模塊設計加分,超難拆的外屏玻璃減分!

在深入拆解的最后,iFixit再次提到了Vision Pro的“可修復性”。

在上周日Vision Pro全球首拆發布后,國內不少媒體都進行了拆機直播,在直播過程中,“翻車”成了家常便飯,一個外屏保護玻璃拆了20分鐘“紋絲不動”也稱為常態,有些拆機團隊甚至不惜動用錘子將其擊碎取下。

Vision Pro的“究極難拆”,已經是有目共睹。

不過iFixit上來還是先說了點好的,比如電池模塊化的設計易于更換,頭帶的模塊化設計同理,鏡片的磁吸式設計也提高了更換的便捷性。

iFixit提到,好在光學元器件、顯示屏和可移動的部件基本都在眼睛那一側,不需要大開超級難拆的外屏,所以這一定程度上降低了修復難度。

但另一方面,任何需要拆下外屏的維修都會變得異常艱難,這塊外屏需要“巨大工作量”才能完好取下,一不留神弄碎了,背后的傳感器就會失效,因為碎玻璃會阻擋光線穿透。

最后,iFixit對比了Meta Quest 2、Quest 3與Vision Pro的可修復性,因為前兩款產品占據了全球XR市場70%的出貨份額。

當然,iFixit對三者的修復細節進行了一些對比,比如內置電池和外置電池的區別,感興趣的也可以去看看,在這里我們不做贅述。

總體來看,最終iFixit給Vision Pro的可修復性評分為4分,滿分10分。

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結語:工業奇跡背后,是多到令人驚嘆的深厚技術積累

不論是單像素紅細胞大小的屏幕、異常精密的復雜組裝、極為精密的內部結構,還是各種高規格的傳感器、先進芯片的應用,蘋果Vision Pro毫無疑問可以用“工業奇跡”來評價。

人們常常感嘆蘋果的創新來的往往很“慢”,但通過對Vision Pro的深度拆解分析,我們看到的事實就是,量變到質變是需要過程的,蘋果的長期深入布局,細節多到令人驚嘆,Vision Pro對VR/AR領域的顛覆,不僅僅是一些供應鏈前沿技術的整合應用,而更多是蘋果長期深耕沉淀技術的集中體現。

質變一刻背后,是漫長的量變積累。

或許每個人對蘋果Vision Pro都有不同的看法,作為初代產品,它可能有諸多的不足,比如亟待提升的EyeSight功能、比iPad Pro還重的重量。

但不可否認的是,蘋果讓我們有了一次瞥見未來的機會,這個未來,可能將改變無數行業和你我的生活方式。

來源:iFixit