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2024年苹果公司研究报告:苹果,技术、工程、设计,AI驱动系统性创新

2024-06-28 22:36| 来源: 网络整理| 查看: 265

1. 投资分析

核心数据预测:技术、工程、设计,AI 驱动苹果公司系统性创新。 我们预计公司FY2024E/ FY2025E/ FY2026E营业收入分别为3,956/ 4,151 /4,423 亿美元,同增 3.2%/ 4.9%/ 6.5%,净利润分别为 1,076/ 1,096/ 1,172 亿美元, 同增 10.9%/ 1.9%/ 6.9%。

2. 超越时代的创造力,铸造全球科技公司市值奇迹

苹果不断创新的精神、注重用户体验的设计理念、强大的品牌价值、 完整的生态系统以及持续拓展的新业务领域,使其成为了如今全球极具 影响力的科技公司之一。自成立以来,苹果公司一直致力于推出具有划 时代意义的产品,如 Mac 电脑、iPod、iPhone、iPad 等,这些产品的推 出不仅改变了人们的生活方式,也推动了科技行业的发展。苹果公司的 设计理念引领着全球的设计潮流,其产品设计简洁、时尚、实用,如 iPhone 的外观设计和功能布局,以及 MacBook Pro 的轻薄设计和强大的性能等。 将科技、人性化与浪漫结合创造卓越产品是苹果公司一脉相承、始终遵 循的信念。

2.1. 颠覆科技产业的传奇史

2.1.1. 1976 年-1980 年:苹果公司的诞生

旨在开发个人电脑,苹果公司在硅谷成立。1976 年,史蒂夫·乔布 斯(Steve Jobs)与他的朋友斯蒂夫·沃兹尼亚克(Steve Wozniak)和罗 纳德·韦恩(Ronald Wayne)共同创建了苹果电脑公司,旨在开发和销 售沃兹尼亚克的 Apple I 个人电脑。当时大多数的电脑没有显示器, Apple I 却以电视机作为显示器。1977 年 1 月,苹果电脑公司正式注册 成为“苹果电脑有限公司”,沃兹也成功设计出 Apple II。1977 年 4 月, Apple II 在首届的西海岸电脑展览会(West Coast Computer Fair)首次面 世。Apple II 与 Apple I 最大分别包括重新设计的显示界面,改良的外壳 和键盘。1980 年 12 月 12 日,苹果成功上市。

2.1.2. 1981 年-1996 年:从崛起到衰落

个人电脑业务碰壁,市值大量蒸发。在经历了初创期的摸索后,苹 果在上世纪 80 年代开始逐渐崭露头角。1981 年,苹果推出了 Macintosh 电脑,这款电脑彻底改变了个人电脑的概念,并让苹果成为了计算机行 业的领军企业。1983 年,苹果发布 Lisa 数据库和 Apple Iie,高昂的价格 导致了销售问题,而且消耗了苹果公司大量的开发资金。此时 IBM 推出 了个人电脑,并获得了很大的市场份额;由于乔布斯的经营理念与当时 大多数经理不同,董事会将这次失败归咎于乔布斯。1985 年 4 月,董事 会决定将乔布斯从管理层除名。20 世纪 90 年代,苹果推出了 New Macintosh 和 PowerBook 等新品,但是从 1992 年到 1996 年,苹果的市 值下降了近 50%,1996 年的运营亏损总计 14 亿美元。1997 年,苦苦挣 扎的苹果让乔布斯重新担任临时 CEO(后于 2000 年转正)。

2.1.3. 2001-2010:乔布斯时代正式开启

苹果公司推出划时代的产品——iPhone 智能手机。进入 21 世纪, 苹果开始涉足音乐、手机和数字媒体领域。2001 年,苹果推出了 iPod 和 iTunes,将音乐带入了一个全新的数字时代;还推出 MacOS 操作系统、 iPod,并开设苹果零售店,主要目的是为了抑止苹果市场占有率的下滑 趋势和改善代销商的营销策略。2007 年,苹果电脑公司正式推出其首款 智能手机 iPhone,并宣布更名为苹果公司,这款手机彻底改变了智能手 机市场,并让苹果成为了全球最受欢迎的智能手机品牌。2010 年,苹果 推出跨时代意义的 iPhone4、和定位介于 iPhone 和 MacBook 之间的平板 电脑产品 iPad。

2.1.4. 2011-至今:库克带领苹果攀登新高峰

库克上任,全面打造全球供应链生态系统并进行产品革新。2011 年 6 月 6 日,乔布斯主持苹果全球开发者大会,并推出 OS X Lion、iOS 5、 iCloud 等产品。这也是他最后一次在公开媒体上露面。2011 年 10 月 4 日,新任首席执行官蒂姆·库克第一次主持产品发表会,并推出 iPhone 4S。2011 年 10 月 5 日,乔布斯病逝。库克在执掌苹果后开始逐步简化 苹果产品线并着手建立“全球化供应链生态系统”,发挥自身关于供应链、 分销、运营方面的优势,将苹果公司仓库数量直接削减近一半至最终的 9 个,解决了成本问题的同时还进一步缩短了苹果产品库存周期,将苹 果打造成了各链条完备的真正意义上的大公司。库克时代的苹果产品某 种程度上仍然是利用了乔布斯时代留下的“红利”,但是,库克也为大家 带来了一些“非乔布斯”式的产品,比如引领苹果进入大屏时代的 iPhone 6、风靡全球的 AirPods 及 Apple Watch、苹果软件服务等。

2.2. 专家领导专家:以优秀的技术型人才为核心

专家领导专家,具有专业深度的技术型人才领导产品线。在 1997 年乔布斯重返苹果时,认为传统的管理方式会扼杀创新,于是在一天 之内将不同的业务部门合并为一个职能组织,虽然如今有所调整,但 核心的理念一直沿用,据哈佛商业见闻,首席执行官在苹果整个组织 架构图中占据着唯一一个负责主要产品的设计、工程、运营、营销和 零售的职位。在苹果公司,没有“总经理”这个职位来控制从产品的 开发到销售的整个流程。因此在此架构中,领导者需要具备深厚的专 业知识,即“专家领导专家”、需要沉浸在细节中以及愿意协作辩论。 高级研发主管的奖金是基于全公司的业绩数据,而不是特定产品的成 本或收入。因此,产品决策在一定程度上不受短期财务压力的影响。 财务团队不参与工程团队的产品路线图会议,工程团队不参与定价决 策。随着苹果公司的不断发展,蒂姆·库克将硬件功能划分为了硬件 工程和硬件技术、添加了人工智能和机器学习作为功能领域、将人机 界面从软件中移出,并与工业设计融合,创建集成的设计功能。组织 增长带来为公司的管理带来了挑战,高级领导着往往需要带领着更大、 更多元化的团队,这意味着需要监督更多细节,以及超出其核心专业 知识的新责任领域。故而高级领导着也需要有着规模领导力,去推动 公司所有领域的创新,而不仅仅是产品开发。

2.3. 全球科技创新前沿,铸造卓越产品与服务

苹果公司现有的业务主要分为产品和服务两大类。其中产品主要包 括 iPhone 智能手机、Mac 电脑、iPad 平板电脑、Apple Watch 智能手表 等,这些产品拥有自己的操作系统和生态系统,为用户提供了完整的用 户体验。在服务方面苹果公司提供了包括 iCloud、Apple Music、App Store、 iTunes、Safari 浏览器等在内的全方位服务,这些服务不仅帮助用户管理 和备份数据、听音乐、下载应用,还提供了安全的网络浏览体验。此外,苹果公司还拓展了金融领域服务,推出了Apple Pay、Apple Card等产品, 方便用户进行支付和购物。

2.3.1. 科技与美感融合定义硬件产品新标杆

iPhone15 系列全新升级,采用新一代芯片。相较于 iPhone14 系列, iPhone15 系列全系登录“灵动岛”;iPhone15/15Plus 采用性能更强的 A16 芯片;全新的 4800 万摄像头,支持 2 倍光学变焦新;新 USB-C 接口, 可以给 AppleWatch 和 AirPods 充电;iPhone15Pro 系列则实现了以下重 大突破:(1)首次采用了全新的 5 级钛金属边框,拥有良好的散热效果, 使得 iPhone15 系列成为当前苹果公司最轻的 Pro 系列产品;(2)取消了 静音拨片设计,采用 Action 按键代替静音开关,还可设置自定义操作, 如:快速拍照、语音备忘录开始按钮、手电筒或运行快捷指令等等;(3) 搭载了 A17Pro 芯片,业界首款 3nm 工艺制程芯片,拥有 190 亿晶体管, 配备 6 核 CPU;(4)搭配 4800 万主摄搭配四合一像素传感器,默认输 出照片至 2400 万像素。Pro 系列支持拍摄空间视频,可在 VisionPro 上 观看。ProMax 还引入了全新的 1200 万像素的 5 倍潜望式长焦镜头,采 用四重棱镜设计。

M3 芯片加持全新 Mac 产品,可助推 Intel 芯片用户转向 M3芯片。 2023 年,苹果推出了三款 M3 芯片以及新款的 Macbook Pro、iMac。M3 系列芯片使用 3nm 制程工艺以及新一代 GPU 架构,其具备的动态缓存 功能可以提高 GPU 的平均利用率,并首次为 Mac 引入硬件加速光线追 踪和网格着色等全新渲染功能。

主导全球智能手表市场的 Apple Watch 再度推出新品,多种新功能 引人注目。Apple Watch 包括 SE 系列、数字系列和 Ultra 系列,按照市 场定位来说,分别对应:性价比款、高配款和专业款。2023 年推出的 Apple Watch Series 9 和 Apple Watch Ultra 2,相对于 SE 系列,这两款在多个方 面都有所升级。Apple Watch Series 9 配置了全新 S9 SiP 芯片,搭配 watchOS 10 系统,带来丝滑流畅的动画和效果;搭载第二代超宽带技术 芯片,能够精确查找使用相同超宽带芯片的 iPhone 手机,也为 HomePod 提供了全新的交互模式。Apple Watch Ultra2 相较上代,升级到 95%为再 生钛金属,搭配高山回环式表带和野径回环式表带,同样实现了碳中和 目标;屏幕亮度提升,显示屏最高可达 3000 尼特,最低可降至 1 尼特, 保障各种场景下的清晰易读。除了支持 Apple Watch Series 9 的功能之外, 还搭载双频 GPS 系统,设置可以快捷启动安全功能的侧边按钮,从而为 户外运动、户外探险、潜水等专业运动提供了安全保障。

2.3.2. 简约与流畅结合引领软件服务新体验

iOS17 正式版推出,AI 发挥重要作用,多项新增功能全方位提升用 户体验感。iOS17 推出新 App 手记(Journal),以及新功能待机(StandBy)。 在手记 App 里,AI 会根据你的照片、位置、音乐、活动等个人数据,生 成个性化的写作建议,帮你记录下生活中的特别时刻。而 StandBy,则 能让 iPhone 变身“智能时钟”,还可以自由搭配小组件。除此之外,Safari 浏览器加入了全新的高级跟踪和指纹保护、无痕浏览模式、用户场景创 建等等,进一步提高了对用户隐私的保护。iMessage 新增“平安确认” 功能,可以给家人或好友发送“必要位置”,到达目的地后将自动通知此 人并结束平安确认。此外,辅助功能里新增了听觉控制中心、实时语音、 个人声音;新增了“敏感内容警告”;名片投送等多种功能,全方位多层 次提升用户体验感。

Apple Arcade 是苹果公司的游戏订阅服务,拥有和游戏、App类似 的一套推荐分类体系。其中有编辑推荐,是按照兴趣、类型、功能的聚 合推荐。Apple Arcade 中的游戏支持 iPhone、iPad、iPod touch、Mac 和 Apple TV 几大平台,用户支付订阅费用之后便可畅玩其中的所有游戏, 无需再另行购买。此外,所有游戏都可离线运行,而游戏进度也能够跨 设备进行同步存档。

iPhone 健康 App 具备记录并跟踪健康状况、保护听力、跟踪经期、 与亲友共享健康数据、SOS 紧急联络等丰富功能。“个人中心”,包含健 康详细信息、医疗急救卡以及功能、通知的启用情况;“摘要”,显示记 录到的健康信息以及运动信息(部分数据需要 Apple Watch);“共享”, 可以查看用户好友、家人共享给用户的健康信息;“浏览”,与“摘要” 类似,按照不同的分类将健康信息进行分类,一些无法通过软、硬件获 取到的数据可手动记录。其健康数据来源主要有四类,一是通过 iPhone 自带的传感器记录的信息,二是通过 Apple Watch 等智能穿戴设备记录 的数据,三是通过第三方 App 和设备记录的数据,四是个人手动输入的 数据。

Apple Music 是苹果推出的音乐软件,无损音质与简约流畅的风格给予用户纯粹的听歌体验。它包含数千万首歌曲,还提供包括艺术家的 专辑、音乐视频和混音等独家内容和个性化推荐、离线播放、歌词显示、 家庭共享、端到端生态系统(支持 iPhone、iPad、iWatch、Mac、HomePod、 Carplay 车载、Android、PC 端设备)等功能。Apple music 的优势包括界 面设计干净简洁,没有广告,重视版权,无限制下载等,iOS17.2 也新增 了关闭收听历史等功能。

2.3.3. Apple Vision Pro 迎接未来空间计算时代

迎接空间计算时代,苹果推出 AR 眼镜 Apple Vision Pro 改变人与 环境互动方式。Vision Pro 的外向显示屏可以通过 EyeSight 系统显示眼 球运动和面部表情。Apple Vision Pro 运行全球首款空间操作系统 visionOS,让用户通过最自然直观的输入方式——眼、手和声音——与 实体空间中的数字内容交互。用户能够在物理世界中通过 VisionOS 全新 的三维界面体验到数字世界内容,并且能够通过自然光和阴影帮助用户 判断物体的比例和距离从而实现用户导航和与空间内容的交互。Vis ion Pro 搭载了 Apple M2 芯片,此外还有负责视频流的最新 R1 芯片,该芯 片会处理来自摄像头、传感器和麦克风的输入。R1 能够在 12 毫秒内将 新图像传输到显示器,比眨眼快 8 倍,这意味着几乎消除了延迟。

本报告将首先从收入端进行拆分:第 3 章从管理会计角度分析苹果 公司的财务状况,第 4 章结合消费电子行业复苏背景分析公司核心业务 现状。第 5 章将梳理苹果作为全球顶尖的消费电子龙头公司,在 AI 上的竞争优势。

3. 财务分析

3.1. 收入端:以硬件产品为主,软件服务营收占比逐步提升

苹果公司核心收入来源仍为 iPhone,近五年来营收占比均超过一半 以上。2023 年苹果年报披露将其营业收入分为五个部分: (1)iPhone:与 FY2022 相比,FY2023 iPhone 业务收入由 2054.89 亿下降 2%至 2005.83 亿美元,主要是由于非 Pro 系列的收入下降导致, 但部分下降被 Pro 系列收入的上升所抵消; (2)iPad:FY2023 iPad 业务收入由 292.92 亿下降 3%至 283 亿美 元,主要是由于 iPad mini 和 iPad Air 的收入下降导致,但是部分被第九 代和第十代的收入所抵消; (3)Mac:FY2023 Mac 业务收入由 401.77 亿下降 27%至 293.57 亿 美元,笔记本电脑收入整体出现下滑趋势,苹果首席财务官卢卡·马埃 斯特里(Luca Maestri)认为 Mac 营收下滑是由于激烈的市场竞争和去 年被压抑的销量释放所导致。但随着 FY23Q4 M3 芯片的推出, MacBookAir 和 MacBook Pro 性能提升,Mac 业务收入有望回升。 (4)可穿戴设备:FY2023 可穿戴业务收入由 412.41 亿下降 3%至 398.45 亿美元。但是数量庞大的 iPhone 用户支持可穿戴产品的持续增 长,可穿戴市场仍有较大的发展空间; (5)软件服务:FY2023 服务业务由 781.29 亿增长 9%至 852 亿元。

全球各地区营收略有收缩,主要由于硬件产品净销售额下降,外币 相对于美元疲软。与2022年相比,2023年大中华区净销售额下降了2%。 人民币相对于美元的疲软是大中华区净销售额同比下降的最主要原因, 主要包括 Mac 和 iPhone 净销售额下降。与 2022 年相比,2023 年日本的 净销售额下降了 7%。日元兑美元的疲软是日本净销售额全年下降的原 因,主要包括 iPhone、可穿戴设备、家用和配件以及 Mac 的净销售额下 降。与 2022 年相比,2023 年亚太地区的净销售额增长了 1%。外币相对 于美元的疲软对亚太地区及其他地区的净销售额产生了明显的不利影 响。除此之外,宏观经济状况,包括通货膨胀、利率变化和货币波动, 已经直接和间接地影响了公司,并在未来可能对公司的经营结果和财务 状况产生重大影响。 全球分地区收入占比保持相对稳定,美国本地地区营收占比最大, 大中华区近三年占比提升。与 2022 年相比,2023 年欧洲净销售额下降 了 1%,为 8.24 亿美元。外币相对于美元的疲软为最主要的原因,其中 主要包括Mac 和可穿戴设备、家居和配件的净销售额下降,部分被iPhone 和服务的净销售额上升所抵消。

苹果公司产品营收存在明显季度周期性,服务营收稳步提升。自 FY19 年 Q3 以来至 2019 年 Q4 苹果公司产品营收分季度存在明显周期 性,在 Q1、Q4 由于新产品发布会有显著提升。而服务营收从 2019 年 Q3 以来整体呈现稳步提升态势同时占比也逐步提升,收入结构持续走 向多元化。

3.2. 费用端:研发营销费用持续优化

营销费用率近年来围绕中枢6.77%上下波动,研发费用率自FY2023 小幅度提升。营销费用和研发费用近来年都稳步增长,由于营业收入呈 现季节性波动,因而费用率也表现出相应的季节性波动趋势。FY23Q4 研 发费用为 73.07 亿美元,同增 8%,营销费用率为 61.51 亿美元,同降 4%。 公司在研发上持续加大投入,营销费用持续优化。

4. 消费电子行业复苏,公司长期增势可期

4.1. 智能手机市场景气度向上,苹果作为龙头充分获益

据 IDC 数据,苹果公司在智能手机市场份额在过去几个季度始终 位于前列。iPhone 15 系列 2023Q3 初始需求强劲,苹果公司智能手机出 货量全球第二。Canalys 数据显示,23Q3 全球智能手机市场小幅下降 1% 至 2.946 亿部,主要手机厂商在 23Q2 库存管理良好的基础上陆续推出 了新机型。其中,23Q3 苹果出货量为 5000 万部,市场份额 17%,这得 益于对 USB-C 升级的 iPhone 15 系列的强劲初始需求;小米位居第三, 出货量为 4150 万台;OPPO(包括 OnePlus)以 2640 万台的出货量位居 第四,占据 9%的市场份额;TRANSSION 集团(包括 Tecno、Infinix 和 iTel 品牌)保持了第五位,延续了上一季度的强劲势头,出货量为 2600 万台。

全球智能手机市场复苏拐点已至,2024 年出货量或将增长 4%, 苹果公司作为全球智能手机市场龙头,有望率先从消费电子回暖过程 中获益。据 Counterpoint Research 智能手机 360 月度追踪报告的初步数据,10 月全球智能手机销量同比增长 5% 打破连续 27 个月的同比 下滑趋势。Counterpoint Research 指出,继 10 月份的强劲增长后,预 计市场在 2023 年第四季度也将实现同比增长,从而在未来几个季度内 逐步走向复苏。据 Canalys 的最新预测,智能手机市场在 2022 年下降 12%后,预计 2023 年的出货量仍将下降 5%,但随着中东、非洲和拉 丁美洲等地区 2024 年分别恢复 9%、3%和 2%的增长,已经展现了复 苏的早期迹象。据 Counterpoint Research,2023 年智能手机的出货量将 达到 11.3 亿部,2024 年将增长 4%至 11.7 亿部。智能手机市场预计在 2027 年出货 12.5 亿部,2023 年至 2027 年实现 2.6%的 CAGR。

4.2. “硬件+软件+服务+应用”形成苹果生态,打造核心优势

4.2.1. Appstore:从“软件电台”到全球 App 开发者的商业模式

2008 年 7 月 App Store 推出,助推 Steve Jobs“软件电台”的愿景 实现。App Store 初期推出的目标是为 iPhone 提供附加值,因为 Jobs 认 为手机的差异化将从过去的无线电和天线等硬件特性转变为软件的差 异化。当时,大多数移动设备缺乏应用程序,用户很难找到优质的应用。 Apple 希望为开发者和用户构建一个零摩擦的营销、分销和交易系统, 以便用户能够轻松获取所需。因此,它推出了全新的订阅服务,面向 App Store 中所有基于内容的应用程序发行商,包括杂志、报纸、视频、音乐 等。 App Store 成就卓越:累计 370 亿次下载,2022 实现 1.1 万亿美元 的收入。根据 Analysis Group 报告,自 2008 年来 iOS 的应用程序实现了 370 多亿的下载量。据 Apple 官网,2022 年 App Store 平均每周吸引超 过 6.5 亿访客,用户每周平均下载新应用达 7.47 亿次。值得注意的是, 2022 年,App Store 生态系统创造了 1.1 万亿美元的营业与销售额,同比 增长 29%;在这 1.1 万亿美元的总额中,超过 90%的份额完全归于开发 者和企业,Apple 没有收取任何手续费。据 Apple 官网,截至 202 2 年, App Store作为全球发行平台为超过3600万注册开发者提供了商业引擎, 支持 175 个应用商店,涵盖 195 种本地支付方式和 44 种货币,正因如 此,开发者得以将自己的 App 推广至全球用户,在 2022 年,54%的 App 下载来自开发者所在地区之外的 App Store 商店。

App Store 半开放的运营理念打造独特的商业模式。苹果公司通过 其独特的“硬件+软件”商业模式在众多手机厂商中脱颖而出。iPhone 仅 运行在苹果公司专有的移动操作系统 iOS 上,并推出了 SDK 开发工具 包,形成了完全基于平台自身的自营销体系。以平台为核心,向上协助 开发者将应用推荐给用户,向下协助用户轻松找到所需应用。相较之下, 其他智能手机制造商采用由第三方厂商授权的手机操作系统(如谷歌的 Android系统)。这种一体化策略使得苹果能够全面掌控产品概念和设计, 最终形成对消费者极具吸引力的独特价值主张。具体体现在以下几个方 面: 1)设计为中心:在开发过程中,强调简洁设计、注重细节和功能的 多样性。应用排行榜有所控制,避免用户被过多应用信息淹没,只列举 前 8-10 个应用程序; 2)融入识别技术:在易于使用的功能中整合先进技术。苹果产品以 直观的用户界面、交互式触摸屏技术以及 Touch ID/Face ID 等安全功能 为特点;3)重视用户体验:对用户体验高度重视,并特别强调安全和隐私保 护。App Store 基于用户喜好,根据 24 小时真实下载数据推出各种排行 榜。在应用介绍中,明显展示应用卖点、价格和评论等信息,强调安全 和隐私。

开发者生态下的订阅制商业模式与数字服务创新。得益于 App Store, 开发者可以轻松地将他们的应用分发到全球,并提高应用在用户面前的 曝光度。苹果致力于为 App Store 开发者提供全面支持,包括开发工具、 技术培训、资格及程序发布审核等。开发者可主动请求技术支持工程师 提供代码级支持,问题将由专业工程师处理,提供解决代码问题、获取 其他技术资源途径以及加速开发过程的变通方法或相关技术文档的支 持。苹果对 iOS 生态系统的持续投资促进了新应用的开发和发现,使开 发者能够为现有应用添加新功能,并提供访问度量数据以跟踪应用使用 情况。这不仅是苹果对开发者生态系统的有力支持,也为全球用户提供 了更多高质量、创新的应用选择。

付费订阅模式提升用户粘性。在 2011 年,苹果宣布为 App Store 中 所有基于内容的应用程序提供全新的订阅服务,包括杂志、报纸、视频、 音乐等。2016 年,App Store 的订阅模式迎来重大更新,向所有类型的应 用开放了订阅付费模式。2019 年 iOS 13 更新后,用户删除应用时系统 会提醒取消续订服务。2020 年底,App Store 更新支持向家庭成员共享 订阅服务的功能。苹果连续 14 年收取 30%的佣金,并每年向开发者收 取 99 美元。App Store 自推出以来佣金率基本未改变,这或许与乔布斯 一开始对 App Store 的定位有关,他曾表示:“我们并不指望这能创造巨 大的利润,我们希望它能增加 iPhone 的价值,从而卖出更多的 iPhone。”

App Store 为开发者提供多种变现应用的选择,包括提供订阅服务 和/或采用不同的商业模式(包含免费、免费增值、付费、混合付费)。 据 Analysis Group,在 2008 年至 2022 年底之间,开发者在 App Store 上 总共赚取了超过 3200 亿美元,而在 2009 年至 2022 年期间,年度开发 者收入增长了 126 倍。刚开始时,开发者只能通过应用购买直接在 App Store 中变现其应用;如今,应用购买仅占收入的不到 1%,应用内购买 占据了开发者收入的大部分(约占三分之二),而订阅,现在占据了约三 分之一的收入,正不断增长。多年来,越来越多不同类别的开发者已将 订阅视为他们首选的变现策略。

4.2.2. iOS 操作系统:封闭系统帮助苹果构建品牌优势

iOS 是专为配合苹果移动端多点触控设备而设计的封闭操作系统, 构建品牌优势的同时提供安全性和稳定性。iOS 支持通过直接操作进行 输入,并响应各种用户手势,如捏、敲击和滑动。IDC 数据显示,截至 2023 年,苹果 iOS 在全球的移动操作系统市场份额为 19.9%。iOS 系统 能够通过以下途径为用户提供安全性和稳定性:1)Apple ID:用户需要 使用现有的 Apple ID 登录网站和应用程序,此外,iOS 还支持使用 Face ID 或者 Touch ID 登录,后两种方式均使用生物识别身份的验证;2)系 统安全:iOS 系统能够防止应用程序在未经允许的情况下获取位置信息 或者接受来自未知发件人的 AirDrop 内容。任何代码只有在获得 iOS 设 备信任后才能够在 iOS 系统上运行;3)安全隔区 Secure Enclave:Secure Enclave 是 iOS 设备内部的安全执行环境,被用来进行对于敏感信息的 处理、提供加密数据、安全启动系统和生物统计功能,独立于主处理器 进行数据加密。SecureEnclave 并非 iOS 设备特有,它还能够与如 Apple Watch、Mac 等其他苹果产品配合使用。封闭、安全的 iOS 操作系统从 2007 年首次发布以来进行了多次版本的更新和迭代,其简洁灵活的界面 和流畅强大的性能使得 iOS 系统成为苹果一大壁垒。

iOS 17 开发者版本发布,促进应用程序开发与创新。在 2023 年的 苹果全球开发者大会上,苹果公司首次打破多年来的惯例,公开发布了 iOS 17 的开发者预览版,并对所有用户免费开放。这意味着任何人都可 以在不加入付费的苹果开发者计划的情况下,获得访问 Xcode、软件下 载、文档、示例代码、论坛和反馈助手的权限,并在设备上测试自己的 应用程序。这是苹果公司在开发者生态系统方面所做的一项重大改变, 也是对开发者和用户的一项巨大福利。以往,苹果公司只允许注册的苹 果开发者才能获得这些资源,而这需要支付每年 99 美元的费用。这对于 许多开发者来说是一个不小的财务负担。而如今开发者和用户可以更轻 松地获得这些资源,有助于促进更广泛的应用程序开发和创新。

引入 Transformer 语言模型,iPhone 内置输入法功能迭代。2023 年 9 月苹果发布 iOS 17 首个正式版本更新,本次更新包括来电显示、 FaceTime 通话、iMessage、待机显示、隔空投送等原有功能下的优化用 户体验的新功能。iOS 17 在本次更新中可以通过 Transformer 语言模型 自动纠正用户的语言,提升用户打字的体验和准确度。在 AI 加持下, iOS 17 中的苹果输入法能够实现句子级别的语法修正,同时还能实时预测文字推荐帮助用户更快完整句子。

5. 技术、工程、设计,AI 驱动系统性创新

5.1. 技术:自研芯片巩固技术领先地位

为产品注入“芯动力”,M3 系列芯片为新推出的 MacBooK Pro 和 iMac 带来众多全新功能。Apple 的硬件技术高级副总裁 Johny Srouji 指 出“M3、M3 Pro 和 M3 Max 芯片采用 3 纳米工艺,搭载新一代图形 处理器架构、性能再上新高的中央处理器、更快的神经网络引擎,且支 持更大的统一内存,造就极为先进的个人电脑芯片阵容。”在 M3 系列芯 片的支持下,硬件加速光线追踪功能首度登陆 Mac。光线追踪技术能够 模拟光线在场景中的表现,从而帮助 APP 创造出栩栩如生的画面。通过 这一功能和全新图形处理器架构的加成,专业级 APP 的运行速度最高可 达到 M1 系列芯片的 2.5 倍。游戏开发者可以利用光线追踪技术打造更 精细准确的阴影和反射,从而营造出极具沉浸感的环境。此外,全新图 形处理器为 Mac 提供硬件加速网格着色功能,实现图形处理能力和能效 的双重提升,可满足游戏和对图形处理要求高的 APP 呈现视觉效果更复 杂的场景的需求。这一开创性的图形处理器架构为以上所有优化提升提 供加持,同时延续了 Apple 芯片的高能效特色。事实上,M3 图形处理 器在功耗减半的情况下,即可达到与 M1 相当的性能,而在峰值功耗下 更可实现高达 65%的性能提升。

M3 芯片:为广受欢迎的系统带来非同凡响的性能。据公司官网, M3 芯片搭载 250 亿个晶体管(比 M2 多 50 亿个)。这款芯片还配备采 用新一代架构的 10 核图形处理器,带来比 M1 快达 65%的图形处理性 能,令游戏中的光照、阴影和反射效果栩栩如生。M3 芯片搭载 8 核中 央处理器,包含 4 个性能核心和 4 个能效核心,与 M1 相比,可实现最 高达 35%的中央处理器性能提升,可支持最高可达 24GB 的统一内存。 M3 Pro 芯片:专为追求更高性能的用户打造。M3 Pro 芯片搭载 370 亿个晶体管和一块 18 核图形处理器,能够在运行更繁重的图形处理任 务时释放性能。与 M1 Pro 相比,此款图形处理器带来的速度提升最高可 达 40%。对统一内存的支持提高到最高 36GB,确保用户能够随时随地 使用 MacBook Pro 处理更大型的项目。12 核中央处理器设计由 6 个性能 核心和 6 个能效核心构成,与 M1 Pro 相比,可实现最高达 30%的单线 程性能提升。在搭载 M3 Pro 芯片的新款 MacBook Pro 上,使用 Adobe Photoshop 拼接和编辑大型全景照片等操作变得愈加快捷流畅。

M3 Max 芯片:性能大幅飞跃,用于应对要求最高的专业级工作负 载。M3 Max 芯片中的晶体管数量增加到 920 亿个,专业级性能再上新 高。40 核图形处理器比 M1 Max 速度最快达 50% ,还支持最高达 128GB 的统一内存,便于 AI 开发人员处理含有数十亿个参数的大规模 Transformer 模型。16核中央处理器搭载12个性能核心和4个能效核心, 速度比 M1 Max 提升多达 80%。此外,在两个 ProRes 引擎的加持下,即 便在对采用最高分辨率的内容进行视频后期处理时,无论用户使用的是 DaVinci Resolve、Adobe Premiere Pro,还是 Final Cut Pro,M3 Max 都可 做到既快速又流畅。

自研 AI 芯片推动消费电子硬件平台实现本地 AI 功能。苹果的面部 识别、AR 物体侦测、Animoji 脸部追踪等任务都依赖于其自家的 AI 芯 片,开发人员可以借助该芯片来运行之前训练过的机器学习模型,从而 解放 CPU 和 GPU,让它们专注于更适合的任务。自 2010 年首款定制芯 片 A4 在 iPhone 4 和初代 iPad 中推出以来,苹果不断在新一代架构芯片 Soc 的开发中引入专门的 AI 芯片。这种设计思路使得由 CPU 和 GPU 处 理的 AI 任务逐渐转向由专门的 AI 芯片来处理,最终实现了芯片的集成 到终端设备上。S 系列芯片于 2015 年推出,采用系统级封装 (SiP),适 用于 Apple Watch;AirPods 中则使用了 H 和 W 芯片;而 U 芯片则允许 Apple 设备之间进行通信。在 2020 年,苹果宣布放弃使用英特尔的 PC 处理器,转而在 MacBook Air 和其他 Mac 中采用自家研发的 M1 芯片, 这标志着半导体行业的一次重大转变。到了 2023 年,所有新款 Mac 电 脑都将采用苹果自家的芯片,这意味着苹果结束了长达 15 年多对英特 尔的依赖。同时苹果 A 系列芯片已于 2023 年 9 月更新至 A17 Pro,实现 了计算摄影和游戏高级渲染等领域的显著进步,这也是 GPU 架构和苹 果芯片历史上的最大重新设计。

5.2. 工程:工程与 AI 结合创新的卓越典范

苹果提出“设备内 AI(In-Device AI)”的独特 AI 应用方针,强调 以设备为核心,通过融合 AI 技术,为用户创造独特的体验。早在 2011年,苹果就在 iPhone 4S 中引入了智能助手 Siri,其核心技术是自然语言 处理(NLP)。与云服务提供商普遍专注于云端 AI 服务和能力不同,苹 果更倾向于在一部 iPhone 上实现强大的功能,同时尽可能本地化存储和 运行数据与算法。除此之外,设备通常配备性能强大的芯片,例如 iPhone 14 Pro 上的 A16 和 MacBook Pro 上的 M2 Ultra。以 iPhone 为核心,苹果 不断提升在人工智能领域的硬件和软件能力。苹果也在多个方面进行拓 展,将 AI 技术整合到各种不同的设备中。以 Vision Pro 为例,苹果采用 “视线捕捉+手势+语音”的多模态交互方式,取代了传统的 VR 头显手 柄,形成差异化体验,将人机交互推向增强现实时代。

苹果致力打造独特的“软、硬件协同”生态,引领消费电子硬件 AIGC 应用创新。以 AI 领域的重要应用——面部识别为例,自 iOS 10 以来, 苹果开始将基于深度学习的人脸检测方法 Face ID 融入其系统中。Face ID 在智能手机上的实现面临算法和硬件的挑战,如深度学习作为操作系 统的一部分占用系统闪存存储空间,运行时消耗 GPU、CPU 算力资源 和内存资源等。除此之外,实现 Face ID 的落地还需要考虑隐私和识别 准确度,由此对算法和硬件有更高的要求。 苹果之所以能够实现这一功能,得益于在“刘海屏”上设置了多个 传感器和光学器件,包括红外镜头(infrared camera)、泛光感应元件(flood illuminator)、距离传感器(proximity sensor)、环境光传感器(ambient light sensor)、点阵投影器(dot projector)等。我们认为,苹果的追求更高效的机 器学习算法和模型,注重隐私保护,有望打造“软、硬件协同”的独特 生态系统,引领消费电子硬件 AIGC 应用的创新。

5.3. 设计:借用 AI 设计,于细节处优化用户体验

AI 易于与苹果现有服务订阅结合,现有订阅服务中已有多项服务 应用 AI 技术。AI 已成为iOS的个人语言及实时语音信箱等功能的核心, AI 还帮助 iWatch 和手机实现了如跌倒检测、车祸检测、心电图等一些 列功能。库克表示“我们并没有刻意用 AI 这些字眼来宣传它们,是因为 我们在宣传中更希望从消费者角度出发,为其带来更有价值的功能。随 着时间推移,会看到以这些技术为核心的产品得到进步。” 苹果本身拥 有大量的用户群体,苹果生态系统封闭而稳定,苹果生态下的软硬件产 品使得苹果可以更好地控制数据流动,保证数据的安全性和隐私性。苹 果布局 AI 大模型将在未来的端侧大模型竞争上具备独特优势。

苹果公司在 AI 领域深耕多年,大幅改善硬件性能和提升终端用户 体验。从使用机器学习构建模型的 Vision Pro,为用户生成个性化的“数 字面具”;到根据用户环境自动调节降噪等级和播放音量的 AirPods Pro; 再到 iPadOS 17 新增的增强版 PDF 内容自动识别功能,这些都充分展示了苹果在 AI 领域的技术实力。在底层技术层面,苹果的 AI 投入成果深 刻地影响了用户的日常生活。具体而言,iPhone 上的 Face ID 是人们在 生活中最熟悉的 AI 应用之一,通过 AI 算法实现对人脸的准确识别。如 今,从手机图片中直接“提取信息”已经成为智能手机功能的一大亮点。 虽然大多数安卓智能手机能够直接提取照片中的文字信息,但苹果则通 过 AI 算法不仅提取文字,还可以直接识别照片中的对象,使用户能够 将其复制粘贴到其他应用中使用。在专业领域,iPhone 的视频编辑软件 Final Cut 可以通过 AI 帮助用户裁剪编辑视频,自动生成适用于短视频 平台和传统视频平台的竖版和横板视频。音频创作软件 Logic Pro 借助 AI 技术提升音频文件和录音的分析速度。此外,苹果的智能硬件产品中 的健康与安全相关应用和功能,如跌倒检测、碰撞检测、心电图分析、 运动健康数据分析、睡眠监测等,几乎都融入了 AI 算法,大幅改善了终 端用户体验的各个方面。

我们认为,智能手机及类似消费电子产品未来需要有更多的个性化 集成功能,AI 大模型在端侧的布局和使用将带来很大的帮助。端侧大模 型的核心,是在尽可能少的空间与算力维持大模型运行的同时,在几乎 无限多的应用领域,通过大模型能力来改变现有流程。如今大部分智能 机都配备了许多用户几乎不会使用的高级功能,部分安卓手机仍存在软 件和硬件适配不流畅体验,智能手机品牌需要能够让用户轻松地理解并 且使用其新功能。

5.4. 垂直整合 AI 应用布局,系统性创新势能持续

近年来,苹果收购了一系列 AI 企业,全面推动 AI 应用布局的垂直 整合。自 2010 年起,苹果开始积极收购 AI 初创公司,并已成为收购 AI 公司最多的美国科技巨头之一。据集邦咨询统计,在过去的五年里,苹 果至少收购了 15 家 AI 公司,涉及领域包括图像识别、语音识别、情感 识别、机器学习、AI 数据纠错、AI 营销、以及 AI 天气预测等多个领域, 助于苹果构建更为广泛的 AI 应用场景。 在 2010 年,苹果以 1.5-2.5 亿美元的价格成功收购了 Siri。次年, Siri 首次亮相作为苹果产品的官方语音助手,并迅速受到广泛欢迎。这 被普遍认为是乔布斯时代最重要的 AI 投资之一。

2020 年,苹果以两亿美元低调收购了西雅图的 AI 初创企业 Xnor.ai, 该公司是从非营利 AI 研究机构 AI2 分离出来的。当时,这一收购引起 了广泛关注。外界从 Xnor.ai 之前的研发方向开始猜测苹果未来在 AI 领 域的具体布局。通过这次收购,苹果成功获得了关于“端侧大模型”应用 方式的宝贵经验,并将其应用于苹果生态系统内的产品,包括 HomePod 等。而最近一次收购是在 2023 年 3 月,苹果收购了专注于开发视频压 缩 AI 算法的美国加州初创企业 WaveOne。

为了在终端设备上高效执行更复杂的机器学习任务,苹果落地神经 引擎处理器(Apple Neural Engine)。几乎所有由苹果自主研发的芯片中 都集成了 NPU 模块,被苹果命名为“Neural Engine”。这一核心模块的 主要功能是更高效地运行 AI 算法,涵盖从 iPhone 的 A 系列芯片到 Mac 电脑中使用的 M1、M2 系列芯片,无一例外。这也是苹果各类产品能够 高效实现 AI 功能的基础技术支持。自 2017 年苹果推出 A11 Bionic 并首 次搭载神经网络引擎处理器单元(Neural Network Processing Unit,NPU) 以来,苹果一直致力于该引擎的不断发展。A11 的 CPU 中嵌入了机器学 习加速器,同时采用了“高度优化的 GPU”用于机器学习任务。

Apple Neural Engine 在苹果设备上高效执行深度神经网络,加速机 器学习和人工智能算法,提供比主 CPU/GPU 更大的速度、内存和功耗 优势。该神经引擎支持多种终端 AI 功能,包括自然语言处理、计算机视 觉、增强现实技术、视频分析、图片管理等。初代 Neural Engine 首次于 2017 年以两个专用内核的形式部署在 iPhone X A11 芯片上,并在后续迭 代中快速发展。据 AI 新智界,2022 年 A16 芯片的 Neural 性能相较初代 提高了约 28 倍。与此同时,首批面向 Mac 的 M1、M1 Pro 和 M1 Max 芯片也搭载了与 A14 相同的 ANE,首次将先进的硬件加速机器学习和 人工智能引入 macOS 平台。ANE 使得高级设备上的功能成为可能,如 自然语言处理和图像分析,而无需依赖云端或过多的电力资源。

怪兽级处理器"M2 Ultra"芯片搭载 Transformer 模型,实现独立机 器学习训练。据半导体行业观察,通过采用 UltraFusion 架构,M2 Ultra 芯片将两块 M2 Max 芯片拼接在一起。M2 Max 的晶体管数量为 670 亿 个,而 M2 Ultra 的晶体管数量则达到了 1340 亿个,是前者的两倍。此 外,M2 Ultra 还拥有多达 24 个 CPU 内核、76 个 GPU 内核和 32 个内核 的神经引擎,每秒可进行 31.6 万亿次运算。它最高支持 192GB 的统一 内存,比 M1 Ultra 高出 50%,在一个单一系统中能够处理大型的机器学 习工作负载,例如 Transformer 模型。过去,由于内存不足,即使是最强 大的独立 GPU 也难以处理大型模型。而苹果通过将超大内存带宽集成 到单个 SoC,实现了单台设备就能运行大型 Transformer 模型等庞大的 机器学习工作负载。据苹果称,M2 Ultra 能够独立进行机器学习训练, 这是许多独立显卡无法达到的。在功能方面,M2 Ultra 与各大处理器厂 商的芯片相媲美,同时在特性方面也充分考虑。M2 Ultra 模块周围布置 有四个电源控制 IC,这些电源 IC 也是由苹果公司自主研发并优化控制 的。可见 M2 Ultra 模块是一款优化电源并最大化特性的处理器。

自研 M3 系列芯片将可用于加速训练强大的机器学习模型。2023 年 10 月底,Apple 正式发布了 M3、M3 Pro 和 M3 Max。M3 家族中的所有 芯片均搭载 Apple 芯片标志性的统一内存架构。这带来了高带宽、低延 迟的高能效。定制封装的统一内存池意味着芯片上搭载的所有技术均可 访问同一数据,无需将其复制到多个内存池中,从而既可进一步提升性 能和能效,又可降低系统在处理大多数任务时所需的内存容量。M3 芯 片支持的内存容量最高达 128GB,这使过去无法在笔记本电脑上处理的 工作成为可能,例如 AI 开发者现可运行包含数十亿个参数的规模更大 的 Transformer 模型。M3、M3 Pro 和 M3 Max 芯片引入增强型神经网络 引擎,用于加速强大的机器学习(ML)模型。据中关村在线,与 M1 系 列芯片相比,新的神经网络引擎带来最高达 60% 的速度提升,在进一 步加速 AI/ML 工作流的同时,还可将数据保留在设备上,以保护用户 隐私。Topaz 中的降噪和超分辨率等强大 AI 图像处理工具的速度进一步 加快。Adobe Premiere 中的场景编辑检测功能和 Final Cut Pro 中的智能 符合功能也得到加速。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)



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