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人工智能行业AI PC系列之6：苹果引领端侧AI腾飞-240620（21页）.pdf

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人工智能行业AI PC系列之6：苹果引领端侧AI腾飞-240620（21页）.pdf

1、苹果引领端侧AI腾飞AI PC系列之6证券分析师：杨海晏 A0230518070003研究支持：金凌 A0230122070003联系人：杨海晏 A023054.6.202核心要点：苹果引领端侧核心要点：苹果引领端侧AIAI腾飞腾飞自研算力芯片，AI促进用户换机。Apple自研A系列芯片算力领先，A系列芯片自2017年A11起内置0.6 TOPS NPU，2023年A17 Pro芯片算力达 35 TOPS，iPhone芯片技术逐步自研。AI重新定义智能手机，2023年月以来，国内外智能手机品牌纷纷接入或拥抱大模型：OPPO的AndesGPT，vivo的蓝心大模型，小米的M

2、iLM，三星Galaxy AI。第三方合作方面，三星拥抱谷歌Gemini，苹果接入GPT-4o。高端智能机的新策略：GenAI手机。自2024年起，新一代生成式AI手机将大幅增长。据Counterpoint预计2027年达到5.22亿部，占据40%的市场份额。Apple Intelligence将强化苹果生态粘性，A17 Pro芯片机型到24H1末渗透率预计仅10%，Apple Intelligence将促进iPhone存量用户换机。软硬结合，苹果LLM引领端侧AI腾飞。硬件侧：发布M4芯片布局AIPC，苹果M4芯片280亿晶体管，台积电3nm工艺，增强渲染及AI能力，算力达38TOPS；M4

3、采用ARM v9架构，芯片微架构加宽。对比M4与此前产品：从5nm到3nm，NPU算力大幅提升，通过大幅提升功耗预算，提升处理器极限性能。40+TOPS算力时代，预计AIPC端苹果将持续推升算力及性能。Apple Intelligence 背后的模型主要分成三层：本地模型、私有云计算、第三方 LLM。苹果正自研服务器AI芯片，致力于提升云端能力以及适配其大模型能力。苹果LLM端侧评分与其他主流开源大模型相比显著胜出，端侧3B或将在Iphone 15 Pro及后续版本落地，响应速度0.6s首个Token。苹果LLM服务器侧准确度以及整体评分方面超越GPT 3.5，与GPT-4-Turbo相近。关

4、注苹果产业链核心标的：芯片：台积电、安靠、日月光、长电科技；结构件：蓝思科技、领益智造；SLP、FPC：鹏鼎控股、东山精密；模组及Airpods整机：立讯精密；电池：联赢激光、珠海冠宇；包装：裕同科技。风险提示：产业技术研发进展不及预期；消费电子复苏程度不及预期；VR/AR等新型终端创新和渗透提升不及预期等。9WbUeUcWfYbUfVeU9PbP6MsQrRpNrNiNqQrPeRmOqMbRqQzQwMsPrMxNmRpR主要内容主要内容1.自研算力芯片，AI促进用户换机2.软硬结合，苹果LLM引领端侧AI腾飞3.核心标的4.风险提示34AppleApple自研自研A A系列芯片算力领先系

5、列芯片算力领先A系列芯片自2017年A11起内置0.6 TOPS NPU，2023年A17 Pro芯片算力达 35 TOPS。iPhone芯片技术逐步自研：GPU IP技术：Imagination与苹果从第一代iPhone处理器就开始合作。苹果2018年推出的iPhone X 和 iPhone 8 手机用上宣称自研GPU产品，搭载在A11芯片中。2020年，Imagination 终于与苹果达成协议，由苹果支付专利授权费用以使用其GPU技术。基频芯片：从2011年iPhone 4s 开始，高通成为苹果基频芯片的独家供应商。2016年iPhone 7开始，在特定地区的机种采用英特尔的4G基频芯片

6、。2018年iPhone全都使用英特尔的4G基频芯片，2019年苹果以10亿美元收购英特尔的基频芯片事业部门。人脸识别技术：收购以色列PrimeSense。表：苹果A系列芯片参数A11A12A13A14A15A16A17 Pro发布时间Sep-17Sep-18Sep-19Sep-20Sep-21Sep-22Sep-23手机iPhone XiPhone XSiPhone 11iPhone 12iPhone 13 iPhone 14 iPhone 15 P/PM制程10nm7nm7nm5nm5nm4nm3nm晶体管数量43亿69亿85亿118 亿150 亿160亿190亿CPU6核,2+42.4G

7、hz 6核2+42.5Ghz 6核,2+42.66Ghz 6 核,2+43.0Ghz6核2+46核2+46核2+4GPUAPPLE GEN13核 APPLE GEN24核APPLE GEN34核APPLE GEN44核5核5核6核NPU2核8核8核16核16核16核16核每秒算力0.6 TOPS5 TOPS5.5 TOPS11 TOPS15.8 TOPS 17 TOPS35 TOPS资料来源：Apple官网，申万宏源研究5AIAI重新定义智能手机重新定义智能手机生成式AI终端的渗透，演绎了新一版本的“安迪-比尔”定律。在ICT中，“AI应用-终端-芯片-通讯”之间存在轮动迭代关系。端侧AI在P

8、C、手机先行，可穿戴、智能家居的端侧AI也紧随其后。2023年月以来，国内外智能手机品牌纷纷接入或拥抱大模型：OPPO的AndesGPT，vivo的蓝心大模型，小米的MiLM，三星Galaxy AI。第三方合作方面，三星拥抱谷歌Gemini，苹果接入GPT-4o。表：大模型已成为智能手机高端化突破点资料来源：中国电子报，The Information，36Kr，钛媒体，申万宏源研究厂商AI手机型号发布时间AI大模型AI能力特色海外三星Galaxy S242024年1月三星高斯+谷歌Gemini实时翻译（用户通话时实时翻译，支持多达13种语言）；即圈即搜；增强Super HDR和生成式编辑；笔记

9、助手等。谷歌Pixel 8系列2023/10/4Gemini Nano/Pro/UltraAIGC照片编辑工具：Magic Editor。AI驱动的音频消噪功能：Audio Magic Eraser。可以操作谷歌全家桶的AI个人助理：Assistant with Bard苹果iPhone 15P&PM2024/6/10（AI发布）Apple Intelligence注重打造“直觉式AI”，输入法自动更正、个人语音、拍照人像模式、第三方app中的图片降噪/超分等国内华为Mate60系列2023/8/29盘古大模型3.0接入盘古大模型鸿蒙OS4.0版本中，大模型版小艺开启众测。AI云增强，利用亿级

10、参数大模型处理照片荣耀Magic62024/1/10魔法大模型荣耀“任意门”；灵动胶囊Magic Capsule，基于眼神跟踪的多模态交互技术。小米小米14系列2023/10/26MiLM轻量级大模型支持本地AI大模型，实现AI妙画、AI搜图、AI写真、AI扩图等功能。Xiaomi HyperMind思考中枢，充分调动设备的感知能力，为用户带来主动服务。与WPS达成深度合作，在小米14上可以使用WPS AI。oppoOPPO Find X72023/11/16（AI发布）2024/01/08(终端发布)安第斯大模型（AndesGPT）小布助手、AI画师、小布照相馆、小布连麦等100+功能。VI

11、VOVIVO X1002023/11/13蓝心大模型定位文本生成助理+知识获取入口；VIVO X100落地终端侧70亿参数大语言模型，首发智慧助理“蓝心小V”，提供超能语义搜索、超能问答、超能写作、超能创图和超感智慧交互五大新奇体验。6高端智能机的新策略：高端智能机的新策略：GenAIGenAI手机手机自2024年起，新一代生成式AI手机将大幅增长。据Counterpoint预计2027年达到5.22亿部，占据40%的市场份额。根据Counterpoint咨询数据，2024Q1全球AI手机渗透率从上季1.3%提升到6%；机型数量从16款提升至30款。2024Q1三星Galaxy S24系列合计

12、拿下了58.4%的市场份额：三星Galaxy S24 Ultra以30.1%的份额排名第一，三星Galaxy S24（16.8%）和三星Galaxy S24 Plus（11.5%）。图：2024-2027年全球AI智能手机出货量CAGR将达65%图：2024Q1，Top 10畅销的GenAI手机资料来源：Counterpoint，申万宏源研究资料来源：Counterpoint，申万宏源研究7Apple IntelligenceApple Intelligence将强化苹果生态粘性将强化苹果生态粘性苹果WWDC 2024重磅推出 Apple Intelligence，同时发布了新一代操作系统，i

13、OS 18、iPad OS 18、macOS 15、watch OS 11、vision OS 2。Apple Intelligence是基于Apple芯片的超强算力，使苹果终端理解文字与图片，简化跨APP间的交互。根据个人情境，即Apple Intelligence 不仅深刻了解背景信息，同时参考屏幕内容，来帮助用户快速做对最重要的事情。“Only Apple Can Do”：使用苹果芯片服务器和私有云计算等架构设计，保障数据隐私。图：Apple Intelligence 功能一张图总结资料来源：苹果官网，申万宏源研究8Apple IntelligenceApple Intelligence

14、如何促进换机潮如何促进换机潮Tim Cook于2024第一财季宣布，苹果拥有超22亿台活跃设备。Apple Intelligence仅支持 iPhone 15 Pro,iPhone 15 Pro Max,使用M1及以后芯片的iPad and Mac。使用Siri及设备语言为U.S.English。Apple Intelligence将促进iPhone存量用户换机：据Statista数据：2020年iPhone全球活跃用户突破10亿，2022年已有13.34亿活跃用户。iPhone 15 Pro和15 Pro Max都是苹果2023年9月发布的高端手机，截至24Q1合计出货量68.98百万只。图

15、：Apple Intelligence支持的系统表：iPhone 15 Pro&Pro Max出货量20232024Q1出货量kk占比出货量kk 占比iPhone 1523.2410%11.7722%iPhone 15 Plus8.524%3.887%iPhone 15 Pro21.609%10.6820%iPhone 15 Pro Max23.6410%13.0625%iPhone出货量234.27100%52.59100%资料来源：苹果WWDC 2024，申万宏源研究资料来源：IDC咨询，申万宏源研究资料来源：Statista，申万宏源研究63294425697108

16、204006008000920000022iPhone Users Worldwide（million）图：全球iPhone用户13.34亿（单位：百万）主要内容主要内容1.自研算力芯片，AI促进用户换机2.软硬结合，苹果LLM引领端侧AI腾飞3.核心标的4.风险提示9硬件侧：发布硬件侧：发布M4M4芯片布局芯片布局AIPCAIPC，提升算力及渲染能力，提升算力及渲染能力苹果M4芯片280亿晶体管，台积电3nm工艺。24

17、年5月7日，苹果发布M4芯片，M4 的晶体管数量为 280 亿个，由台积电第二代 3 纳米工艺制成。芯片具有10个内核，由4个性能核和6个效率核构成。新款内核中具有分支预测功能，能让前一种内核采用带宽更高的解码和执行引擎，后一种内核采用更深层次的执行引擎。增强渲染及AI能力，算力达38TOPS。M4拥有全新GPU，硬件加速光追及网格着色，提升芯片渲染能力。运算速度38万亿次，算力38 TOPS，速度要比 A11 Bionic（苹果于 2017 年自主研发的芯片）推出的第一个神经引擎高出 60 倍。资料来源：苹果官网，申万宏源研究资料来源：苹果官网、极客湾，申万宏源研究图：苹果M4芯片参数图：全

18、新十核架构硬件侧：硬件侧：M4M4采用采用ARM v9ARM v9架构，芯片微架构加宽架构，芯片微架构加宽M4芯片主要架构调整体现在：1）更高频率更大内存带宽。M4采用LPDDR5-7500内存，可用于提升内存带宽，降低延迟，提升AI应用响应速度2）解码单元进一步加宽。从此前A14-16的8宽，提升到M4的10宽，每个时钟周期可以解码十条指令。3）大幅提升缓冲区及调度队列。内核并行度提升，处理器后端利用效率提升，指令吞吐量提升。4）引入SME单元（可扩展矩阵），即ARM v9架构。苹果M4引入ARM v9架构，相较M2 单核性能提升48%，多核性能提升52%。资料来源：苹果官网，极客湾，申万宏

19、源研究图：苹果M4芯片与M3、M2微架构对比图：增加SME单元，大小核吞吐量提升资料来源：苹果官网，极客湾，申万宏源研究384545505060苹果 M4 英特尔流星湖高通骁龙X EliteAMD 3rd Gen Ryzen AIAMD Ryzen 8040硬件侧：硬件侧：40+TOPS40+TOPS算力时代，预计极限性能持续提升算力时代，预计极限性能持续提升对比M4与此前产品：从5nm到3nm，NPU算力大幅提升，通过大幅提升功耗预算，提升处理器极限性能。40+TOPS算力时代，预计AIPC端苹果将持续推升算力及性能。微软Copilot+PC实现40+TOPS AI算

20、力，高通、AMD、英特尔流星湖等处理器均达到了45TOPS以上算力。24年6月 CompteX大会定义AIPC端侧算力需求至40TOPS以上。苹果M4芯片虽然算力仅在38TOPS，但作为应用于iPad终端芯片，其性能已大幅超越手机芯片。预计针对笔电MAC端，苹果将延续M4堆叠算力、提升性能的路径，加强AI及图形能力。资料来源：苹果官网，申万宏源研究资料来源：AMD发布会，申万宏源研究图：苹果M4芯片与其他厂商芯片算力对比（单位：TOPS）表:Apple M4与M3、M2对比M4M3M2性能核数量4核4核4核（16MB 共享L2）效能核数量6核4核4核（4MB 共享L2）图形处理器与10核M3相

21、同架构10核架构-网络着色器和光线追踪10核 3.6 TFLOPS显示控制器222NPU16核 16核16核NPU算力38 TOPS18 TOPS15.8 TOPS内存控制器LPDDR5X-77008 X 16位通道120 GB/s总带宽LPDDR5X-64008 X 16位 CH100 GB/s总带宽LPDDR5X-64008 X 16位CH100 GB/s总带宽最大内存容量24GB24GB24GB编码/解码8KH.264、H.265、ProResProRes RAW、AV1（解码）8KH.264、H.265、ProResProRes RAW、AV1（解码）8KH.264、H.265、Pro

22、ResProRes RAW晶体管280亿250亿200亿工艺台积电N3E台积电N3B台积电N5P大模型：三层大模型组成，自研模型仍是核心方向大模型：三层大模型组成，自研模型仍是核心方向Apple Intelligence 背后的模型主要分成三层：本地模型：主要是经过微调的 3B 小模型，专用于摘要、润色等任务，经过适配器的加持后，能力不弱私有云计算：本地模型满足不了要求的，会传到云端运算。苹果确保端到端加密，保障用户数据的安全和隐私第三方 LLM：用于泛用的知识问答聊天，如 Siri 等应用接入了 GPT-4O等外部模型。苹果正自研服务器AI芯片，致力于提升云端能力以及适配其大模型能力。核心来

23、看，苹果发展自研模型仍是其核心发展方向，目前优先完成端侧小模型训练、优化，通过LoRa微调适配本地能力。图：苹果大模型推理、优化流程资料来源：苹果Machine Learning，申万宏源研究图：苹果三层大模型资料来源：苹果，硅谷101，申万宏源研究大模型：端侧显著胜出，服务器侧与大模型：端侧显著胜出，服务器侧与GPT4GPT4相近相近苹果大模型强在端侧，服务器侧对标GPT4苹果LLM端侧：评分与其他主流开源大模型相比显著胜出，端侧3B或将在Iphone 15 Pro及后续版本落地，响应速度0.6s首个Token。苹果LLM服务器侧：准确度以及整体评分方面超越GPT 3.5，与GPT-4-Tu

24、rbo相近。78.7%67.9%65.2%61.6%40.5%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%Apple 大模型端侧Phi-3-miniMistral-7BGemma-7BGemma-2B图：苹果大模型端侧准确度评分与主流模型对比资料来源：苹果Machine Learning，申万宏源研究85.4%85.0%79.4%74.8%65.8%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%GPT-4-TurboApple ServerMixtral-8x22BGPT-3.5-TurboDBRX-Instruct图：苹果大模型服务器准确度评分与主流模型对比资料来源

25、：苹果Machine Learning，申万宏源研究主要内容主要内容1.自研算力芯片，AI促进用户换机2.软硬结合，苹果LLM引领端侧AI腾飞3.核心标的4.风险提示1516苹果苹果AIAI核心产业链核心产业链苹果芯片产业链：台积电、安靠、日月光、长电科技结构件：蓝思科技、领益智造SLP、FPC：鹏鼎控股、东山精密模组及Airpods整机：立讯精密电池：联赢激光、珠海冠宇包装：裕同科技证券简称2024/6/19预测净利润（百万元）PE收盘价(元)总市值（亿元）2023A2024E2025E2026E2024E2025E2026E立讯精密38.072,73310,953 13,744 17,26

26、4 20,649 201613鹏鼎控股37.788763,287 3,813 4,407 4,853 232018蓝思科技17.218583,021 3,986 5,030 6,111 221714歌尔股份18.646371,088 2,100 2,846 3,511 302218蓝特光学18.9976180 295 388 453 262017长电科技31.755681,471 2,210 3,006 3,565 261916领益智造5.583912,051 2,340 3,111 3,766 171310东山精密19.123271,965 2,341 2,945 3,520 14119裕同

27、科技26.312451,438 1,726 1,997 2,288 141211联赢激光16.7657286 373 474 567 151210立讯精密38.072,73310,953 13,744 17,264 20,649 201613资料来源：Wind，申万宏源研究注：预测值采用Wind一致预期主要内容主要内容1.自研算力芯片，AI促进用户换机2.软硬结合，苹果LLM引领端侧AI腾飞3.核心标的4.风险提示17风险提示风险提示产业技术研发进展不及预期；消费电子复苏程度不及预期；VR/AR等新型终端创新和渗透提升不及预期等。19信息披露证券分析师承诺本报告署名分析师具有中国证券业协会授予

28、的证券投资咨询执业资格并注册为证券分析师，以勤勉的职业态度、专业审慎的研究方法，使用合法合规的信息，独立、客观地出具本报告,并对本报告的内容和观点负责。本人不曾因，不因，也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接收到任何形式的补偿。与公司有关的信息披露本公司隶属于申万宏源证券有限公司。本公司经中国证券监督管理委员会核准，取得证券投资咨询业务许可。本公司关联机构在法律许可情况下可能持有或交易本报告提到的投资标的，还可能为或争取为这些标的提供投资银行服务。本公司在知晓范围内依法合规地履行披露义务。客户可通过索取有关披露资料或登录信息披露栏目查询从业人员资质情况、静默期安排及其他有关的信息披

29、露。机构销售团队联系人华东A组陈陶021-华东B组谢文霓021-华北组李丹010-华南组李昇0755-A股投资评级说明证券的投资评级：以报告日后的6个月内，证券相对于市场基准指数的涨跌幅为标准，定义如下：买入（Buy）：相对强于市场表现20以上；增持（Outperform）：相对强于市场表现520；中性(Neutral)：相对市场表现在55之间波动；减持(Underperform)：相对弱于市场表现5以下。行业的投资评级：以报告日后的6个月内，行业相对于市场基准指数的涨跌幅为标准，定义如下：看好（Overweight）：行业超越整体市场表现；中性(Neutral)：行业与整体市场表现基本持平；

30、看淡(Underweight)：行业弱于整体市场表现。本报告采用的基准指数：沪深300指数港股投资评级说明证券的投资评级：以报告日后的6个月内，证券相对于市场基准指数的涨跌幅为标准，定义如下：买入（BUY）：股价预计将上涨20%以上；增持（Outperform）：股价预计将上涨10-20%；持有（Hold）：股价变动幅度预计在-10%和+10%之间；减持（Underperform）：股价预计将下跌10-20%；卖出（SELL）：股价预计将下跌20%以上。行业的投资评级：以报告日后的6个月内，行业相对于市场基准指数的涨跌幅为标准，定义如下：看好（Overweight）：行业超越整体市场表现；中性

31、(Neutral)：行业与整体市场表现基本持平；看淡（Underweight）：行业弱于整体市场表现。本报告采用的基准指数：恒生中国企业指数（HSCEI）我们在此提醒您，不同证券研究机构采用不同的评级术语及评级标准。我们采用的是相对评级体系，表示投资的相对比重建议；投资者买入或者卖出证券的决定取决于个人的实际情况，比如当前的持仓结构以及其他需要考虑的因素。投资者应阅读整篇报告，以获取比较完整的观点与信息，不应仅仅依靠投资评级来推断结论。申银万国使用自己的行业分类体系，如果您对我们的行业分类有兴趣，可以向我们的销售员索取。20法律声明本报告由上海申银万国证券研究所有限公司（隶属于申万宏源证券有限

32、公司，以下简称“本公司”）在中华人民共和国内地（香港、澳门、台湾除外）发布，仅供本公司的客户（包括合格的境外机构投资者等合法合规的客户）使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。有关本报告的短信提示、电话推荐等只是研究观点的简要沟通，需以本公司http:/网站刊载的完整报告为准，本公司并接受客户的后续问询。本报告上海品茶列示的联系人，除非另有说明，仅作为本公司就本报告与客户的联络人，承担联络工作，不从事任何证券投资咨询服务业务。本报告是基于已公开信息撰写，但本公司不保证该等信息的准确性或完整性。本报告所载的资料、工具、意见及推测只提供给客户作参考之用，并非作为或被视为出售或购买证券或其他投资

33、标的的邀请或向人作出邀请。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可能会波动。在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。客户应当考虑到本公司可能存在可能影响本报告客观性的利益冲突，不应视本报告为作出投资决策的惟一因素。客户应自主作出投资决策并自行承担投资风险。本公司特别提示,本公司不会与任何客户以任何形式分享证券投资收益或分担证券投资损失，任何形式的分享证券投资收益或者分担证券投资损失的书面或口头承诺均为无效。本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户，不构成客户私人咨询建议。本公司未确保本报告充分

34、考虑到个别客户特殊的投资目标、财务状况或需要。本公司建议客户应考虑本报告的任何意见或建议是否符合其特定状况，以及（若有必要）咨询独立投资顾问。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议。在任何情况下，本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。市场有风险，投资需谨慎。若本报告的接收人非本公司的客户，应在基于本报告作出任何投资决定或就本报告要求任何解释前咨询独立投资顾问。本报告的版权归本公司所有，属于非公开资料。本公司对本报告保留一切权利。除非另有书面显示，否则本报告中的所有材料的版权均属本公司。未经本公司事先书面授权，本报告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷贝、复印件或复制品，或再次分发给任何其他人，或以任何侵犯本公司版权的其他方式使用。所有本报告中使用的商标、服务标记及标记均为本公司的商标、服务标记及标记，未获本公司同意，任何人均无权在任何情况下使用他们。简单金融成就梦想A Virtue of Simple Finance21上海申银万国证券研究所有限公司(隶属于申万宏源证券有限公司）杨海晏金凌

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