拆解蘋果VisionPro，它的芯片大多是國產貨！

PCBworld 2024-02-22 15:00

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“發布的時候都說丑，發售的時候搶成G。”——這句之前用于形容iPhone的話，如今放在了新款蘋果頭戴設備Vision Pro上。2月2日，蘋果官方發售Vision Pro后，引發了搶購潮，產品“秒光”，甚至將起售價 3499 美元一度炒到近 9 萬元人民幣的代購價。

這么多年沒火起來的智能眼鏡、AR/VR設備，真的能被蘋果帶火了?Vision Pro究竟配不配被稱為“跨時代”的虛擬現實產品?從一些試用報告我們看到了褒貶不一的評價。

體驗上可能大家各有看法，但硬件不會說謊，日前知名維修網站iFixit又一次“首拆”了蘋果Vision Pro，每一塊電路板、每一顆螺絲釘、每一顆攝像頭，蘋果這個終極大招所有的秘密，第一次無保留的暴露在眾人面前。我們也可以一窺這款蘋果天價頭顯的內部構造和元器件用料。

iFixit還找到Creative Electron給Vision Pro拍了一個X光透視圖，據說這張X光照片的成本是3500美元(約等于一臺全新Vision Pro)。在X光片中，我們能看到各類攝像頭、傳感器、部分芯片以及電路板上密密麻麻的電子元器件。

還有一個 360 度旋轉的X光透視展示視頻。不難看出，這款具有突破性的產品，內部結構的復雜度不容忽視。

一臺機器，三種接口

從拆機視頻看，斷開電池線和頭帶的Buff Lightning連接器非常簡單，只需要一個SIM卡彈出工具。

iFixit還“暴力”破拆了揚聲器，揚聲器固定在與機身主體兩側的頭帶上，只需使用SIM卡針即可取出，iFixit表示可穿戴設備非常容易損壞，因此擁有易于更換的揚聲器模塊很有意義。

頭帶末端有一個旋轉磁吸卡扣，可以連接電池連接線，用的是非標準的超大號Lightning接口。iFixit稱之為"不可原諒"。

這樣算起來，Vision Pro上共有三種接口!Vision Pro電源的Lightning數據線擁有12針腳、揚聲器的Lightning接口擁有10針腳……多少有點復雜了。

價值不菲的玻璃面板

之后的拆卸過程對于蘋果硬件來說非常常規：熱風槍、撬片、螺絲、支架和連接器。

(Vision Pro拆機截圖，來源：iFixit，下同)

首先拆開的是最前面的玻璃面板，它是一整塊用3D成型、壓層等方式制造出來的全曲面玻璃，重量只有34克，被用膠水粘在一個鋁合金框架上。iFixit花費大量時間將其拆了下來，但是玻璃上的一層保護性塑料膜有部分脫落，似乎是蘋果自己在Vision Pro外層加的一層“鋼化膜”。

基于此，AppleTrack 也做了一項耐用性測試，其發現在正常磨損情況下，例如戴著耳機在房子里走來走去時撞到墻壁或柜子，Vision Pro 前玻璃會被磨損，但不會造成嚴重損壞。倘若從頭部高度掉落，Vision Pro 的前玻璃可能會完全粉碎，揚聲器也大概率不能幸免。下圖就是 AppleTrack 摔了八次后的樣子：

一旦壞了，僅是針對玻璃面板，蘋果售后會收取 799 美元的費用。蘋果美國官網顯示，目前蘋果Vision Pro本身擁有90天的質保期，其Apple Care+價格為每月24.99美元，或者499美元兩年。其中，蘋果Vision Pro本身的意外損壞維修費為299美元。電源、數據線的維修費用為29美元。

EyeSight功能大揭秘

在玻璃面板下面前置了三層屏幕，分別是擴展層、透鏡層和LG-Display的柔性OLED顯示屏，通過這三層屏幕，蘋果才能實現EyeSight功能。

當一個人接近佩戴 Vision Pro 的人時，該設備屏幕會開啟透明模式，讓佩戴的人看得到物理世界。與此同時，當佩戴人沉浸在數字環境中或使用應用程序時，EyeSight 會向他人提供有關用戶關注的視覺提示。

具體操作是通過內部攝像頭和傳感器生成人臉，然后VisionOS會將人臉“切片并插值”，接著渲染在EyeSight顯示屏上，圖像通過一層透鏡再通過一層鏡片，最終實現3D人臉圖像的視覺效果。

基于此，蘋果公司也發布了一份 42 頁的專利報告

(https://patentimages.storage.googleapis.com/51/03/12/4b7f034c90465c/US20240012601A1.pdf)

此專利描述了三種顯示模式：“內部聚焦”、“外部參與”和 “請勿打擾”。

專利中還有一頁展示了可能顯示在屏幕上的圖片--各種卡通動物的眼睛、其他傳感器捕捉到的生物識別分析結果、用戶與親人交談時的心聲。內部攝像頭可以讀取情緒狀態，并根據這些情緒狀態投射圖像。

EyeSight成像&顯示原理

然而，理想很豐滿，現實很骨感。實際上，根據第一批體驗者的反饋來看，很多人稱 EyeSight 顯示屏非常暗而且分辨率也低。“當我帶著頭顯時，你幾乎看不到我的眼睛”，有用戶表示。對于這個問題，iFixit 在拆解時也解析道：“蘋果公司想要實現的目標非常明確：一張有眼睛的三維動畫人臉。為了實現這一目標，他們必須在設計上做出戰略性的選擇和妥協。

人類大腦對面部和表情非常敏感，這就是為什么會出現‘恐怖谷’的原因，而深度感應就是其中的一部分。蘋果需要創造一種可信的 3D 效果。3D 效果圖看起來不是真正的 3D 的原因之一是缺乏立體效果。為了讓某些東西看起來像 3D，我們需要用每只眼睛看到略有不同的圖像。Vision Pro 通過雙凸透鏡解決了這個問題。”

在OLED屏幕表面，蘋果加了一層透鏡。

Vision Pro屏幕以及上面的透鏡層

VisionOS將人臉圖像切片分為A和B，A從一個角度被左眼接收，B從另一個角度被右眼接收，這樣外面的人就會看到3D立體的你的臉。

iFixit 稱，這種方法有一定的局限性。水平分辨率大大降低，被多個圖像瓜分。例如，如果在 2000 像素寬的顯示屏上顯示兩幅圖像，每幅圖像只有 1000 水平像素可供使用。即使我們不知道顯示屏的分辨率，也不知道交織在一起的圖像數量，分辨率也必然會降低。這也是 EyeSight 眼睛看起來模糊的主要原因。

像素通過微透鏡結構發光

在透鏡層的前面是另一個塑料鏡片擴展層。這一層似乎將投影面拉伸得足夠寬，以適應 Vision Pro 的寬度。取下這層鏡片并啟動 Vision Pro，就會看到一些非常奇怪的“把兩只眼睛像中間擠壓”的現象。

此外，鏡頭可能會限制有效視角。將效果限制在 Vision Pro 的正前方，可以限制你在極端角度可能看到的偽像，有點像隱私濾鏡。缺點是你要通過另一層鏡頭傳遞一個已經很復雜、模糊的圖像。這使得它變得更加模糊和黑暗。

把一臺4K電視，濃縮到郵票大小的Micro OLED上

拆完外屏之后，iFixit拆下來的是光學和顯示模組部分，包括MicroLED屏幕、鏡片以及相關機械滑軌結構。

鏡片的滑軌結構做的小巧而不失精密。

資料顯示，Vision Pro采用的是索尼的Micro OLED屏+玉晶光電的3P Pancake方案。屏幕本身是很薄的，模組厚度主要集中在光學模塊上。

三片式Pancake光學方案的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。

玉晶光對于上半年Vision Pro銷售情況較為保守，畢竟索尼Micro OLED產線第二季度才能完成升級。

Micro OLED屏幕是最受外界關注的零部件。這塊屏幕的大小被指像一枚“郵票”，但上面排布著1150萬個像素，超過一臺4K電視的像素數(3840*2160)，兩枚就是2300萬個像素。

PPI為3386，超過競爭對手 Meta Quest 3(1218PPI) 和 HTC Vivo Pro(950PPI)，以及比 iPhone 15 Pro Max 的 460 PPI高出許多。

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。

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。

▲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。

▲藍色子像素

▲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。

▲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。

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。

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。

緊湊的內部結構，必須上風扇了

主板背后的這兩個主動散熱風扇，尺寸還是不小的。風扇位于主板和屏幕之間。

部分攝像頭和傳感器是被固定在同一個結構上的。

在iFixit用拆機片劃開外屏粘膠后，Vision Pro最為核心的主板部分得以暴露。

兩大主角：M2和R1

拆解視頻顯示，M2和R1兩顆芯片分別位于左眼右眼兩側的主板上，兩塊主板都采用了柔性PCB設計，中間也通過柔性PCB相連。

其中R1芯片專門用來負責處理來自12個攝像頭、LiDAR傳感器和TrueDepth攝像頭的輸入，使得它們都在最低延遲。在AR應用中，你需要將現實世界的攝像頭視圖盡可能快地投射到用戶的眼睛里，否則他們感知到的動作將與他們所看到的不匹配，可能會引起使用者惡心嘔吐。

為了跟上節奏，R1使用了實時操作系統。這意味著任務總是在固定的時間內執行。而我們的大多數計算機都是分時作業，并可能導致速度變慢。想想不停抖閃的鼠標光標你就知道了。

除了兩塊蘋果芯片，還可以看到一些存儲芯片、通信芯片以及無線連接相關芯片。

Vision Pro的續航能力也是外界關注點之一。拆解視頻顯示，外接電池內部有“三塊電池”，其制造商是惠州德賽電池，這是老牌的蘋果電池供應商。

Vision Pro的外接電池內部特寫

不過iFixit表示，電池包的重量353克，每塊容量為3166mAh，總共可以提供35.9Wh的電量。整個電池重量為362克。Vision Pro本體加電池的重量已經超過了1公斤，且都位于設備前部，這也導致了整個重量主要集中在臉部，增加了使用者長時間佩戴的不適感。

Vision Pro與主要競品Quest Pro重量對比，要重不少

至于蘋果為什么使用外接電池，因為未來歐盟法規要求所有電子產品在2027年之前都要使用可更換的電池。蘋果在歐洲被要求開放“側載”，外接電池設計更多還是出于重量、便攜性、充電續航體驗等更多因素考慮。

芯片級分析

在第二波拆解中，iFixit公布了主板上的芯片型號和廠商，這也是Vision Pro核心35顆芯片型號、供應商首次曝光。分析報告顯示，其中有著大量的德州儀器(TI)芯片，還有兆易創新的NorFlash。

首先，我們來看主板的正面，可以清晰的看到，下圖中Vision Pro主板右側上有一款帶有蘋果LOGO圖標的芯片，這正是蘋果M2處理器，左邊印有蘋果LOGO的芯片則是R1傳感器協處理器。

M2處理器主要負責運行visionOS，執行先進的計算機視覺算法等。R1協處理器則主要負責處理來自12個攝像頭，5個其他類型傳感器，6個麥克風的數據信號，加速對于傳感器數據的處理，降低延遲，以保證內容呈現實時性，并降低主CPU的負載，降低功耗。蘋果此前曾表示，R1芯片可以在12毫秒內將圖像傳輸到顯示器，實現幾乎無延遲的實時傳輸。

紅色：Apple APL1109/339S01081E M2 八核應用處理器和圖形處理單元

橙色：美光 MT62F1G64D8WT-031 XT:B 8 GB LPDDR5 SDRAM 內存

黃色：蘋果APL1W08/339S01186 R1 傳感器協處理器

綠色：鎧俠 K5A4RC2097 256 GB NAND 閃存

天藍色：蘋果APL109C/343S00627電源管理芯片

藍色：蘋果APL109D/343S00628電源管理芯片

紫色：蘋果APL1004/343S00629電源管理芯片