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暴賺的蘋果芯片:單顆成本過萬,年收入達千億級

劃重點:

1美國知名分析師馬克·希本測算,蘋果A16芯片的估計成本約1430元,M1 Ultra芯片的成本高達11247元。

2結合均價和銷量計算,蘋果在2022財年的等效半導體收入不少於4123億元。

3蘋果半導體價值從2021財年開始飆升的原因有很多,包括iPhone銷量提升、新A係列和M係列SoC采用台積電N5工藝等。

4希本認為,蘋果已成為可與業界最大的半導體巨頭相媲美的半導體巨頭,他個人非常看好蘋果。

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芯東西3月21日消息,據Seeking Alpha報道,據美國知名分析師馬克·希本(Mark
Hibben)的保守估計,美國消費電子巨頭蘋果公司在2022財年的半導體價值將與美國芯片巨頭英特爾2022財年公司收入持平。

2015年,希本寫了一篇題為《蘋果:成為半導體巨頭》的文章。在文章中,他指出,蘋果公司iOS設備的產品量足夠大,內部定製處理器的價值使該公司成為最大的無晶圓廠芯片公司之一。在本文,希本提供了一組新的計算方法,其中包括到2022財年的蘋果A和M係列片上係統(SoC)成本的估價分析。根據希本的測算結果,蘋果A16芯片的估計成本約為208.17美元(折合約1430人民幣),M1
Ultra芯片的估計成本高達1636.42美元(折合約11247人民幣)。結合均價和銷量計算,蘋果在2022財年的等效半導體收入不少於600億美元(折合約4123億人民幣)。

一、因蘋果開始自研5G芯片,此前估值模型不再適用

自2015年以來,希本根據蘋果公司報告的iPhone、iPad、Mac和Watch等主要產品類別的單位銷量修改和完善了他的蘋果半導體價值模型。將單位銷量乘以估計的SoC單位成本可以合理估計蘋果半導體的價值,然而這個估計忽略了AirPods等產品中較小的蘋果半導體,以及Apple
TV等小批量產品。希本認為專注於蘋果主要產品的定製SoC將獲得蘋果半導體的大部分價值。

但希本在蘋果2018財年停止報告銷量後就停止了他對蘋果半導體價值的測算。如果沒有蘋果的單位銷量數據,希本認為很難估計蘋果公司通過晶圓代工巨頭台積電等代工合作夥伴生產的SoC數量。

最近有消息稱,蘋果公司將在2024年開始製造自己的調製解調器,這讓希本開始考慮重新審視蘋果的半導體計算。

fc4d0d00a281aab3c1db831491f93e4f高通CEO阿蒙在2023年世界移動通信大會上對喬安娜·斯特恩的采訪(圖源:推特)

蘋果5G調製解調器可能會直接集成到SoC中,就像韓國三星電子等其他芯片公司已經在做的那樣。他們將不再從高通購買調製解調器,這可能會降低蘋果的芯片總成本,這也將使半導體價值實現階梯式提升。

此外,當希本開始回顧自2013年9月隨iPhone
5s發布A7以來蘋果A係列的開發時,蘋果SoC的價值已大幅增加。A7采用三星電子的28nm工藝製造,在102平方毫米的芯片中擁有10億個晶體管。iPhone
13係列配備的A15采用台積電5nm工藝製造,在107平方毫米的芯片中擁有150億個晶體管。A15的複雜性與晶體管數量成比例,但這並不意味著它會比A7貴15倍。主要原因是隨著台積電等製造商引入新的工藝節點,每個晶體管的成本都會下降。

但蘋果最新的A係列SoC,以及用於Mac的更大、更複雜的M係列SoC,其價值一定會比2013年A7的通常假設值高很多。所以希本決定嚐試填補對蘋果單位銷售額和半導體成本的認識中的空白,以得出蘋果半導體價值的新模型。

二、5nm後成本飆漲:單顆芯片最高超1600美元

隨著節點迭代,晶圓成本會變高。但隻要單位晶圓晶體管數量(或晶體管密度)的增加大於晶圓成本的增加,單位晶體管的成本就會下降。在台積電的N5(5nm)節點之前,這種情況一直存在,該節點於2020年開始生產,蘋果將其廣泛用於其當前的SoC。

根據Anton Shilov在外媒Tom’s Hardware上發表的文章,N5的晶圓成本急劇上升:

3182da3a9cb8315782775bf084213e37N5晶圓成本不斷上升(圖源:Tom’s
Hardware)

Shilov是在N5節點的第一年寫的,希本預計N5晶圓成本在隨後幾年確實會有所下降。但至少到2020年,與N7相比,N5晶圓的單位晶體管成本實際上有所增加。這可能是由於N5更廣泛地使用了極紫外光刻(EUV)。

基於Shilov的晶圓價格數據,結合晶體管的增加和每個晶體管的成本,希本得出了以A7為出發點的蘋果A和M係列SoC的比例價格。A7的價格取自Tech
Insights提供的物料清單估算:

ba8cc83dc18338b7da5c884de7d07d13物料清單估算(圖源:Tech
Insights)

下圖顯示了A係列和M係列芯片的估計成本:

f134f4fc524fbe0cf58f6c4b58441168蘋果A係列和M係列的估計成本(圖源:Mark
Hibben)
上述價格相當於蘋果從外部供應商處購買時支付的價格或蘋果將其出售給其他公司時收取的價格,從A7到A15的價格上漲遠不及15倍。

考慮到複雜性和計算能力的增加,希本認為A15的預估價格非常合理。A係列SoC的價格大幅上漲發生在A14上,它恰好是第一個使用5nm工藝的產品。希本對M係列Mac處理器應用了相同的估算過程,發現它們的價格遠高於A係列。這主要是由於Pro和Max芯片的尺寸不同。

339241d80909daf935a8ed450771e976蘋果M1、M1
Pro、M1 Max的尺寸(圖源:AnandTech)

外媒AnandTech的一篇文章寫道,M1 Max的晶體管數量為570億顆,比美國AI計算巨頭英偉達公司的GA100
GPU多30億顆。GA100采用台積電7nm工藝製造,突破了可以在單個芯片中製造的尺寸限製(其標線限製)。使用N5的M1
Max體積更小但複雜度相當,英偉達為其芯片收取了數千美元的費用。

M1 Pro和Max的成本估算通常低於x86同類產品,這表明希本對蘋果SoC的成本估算是保守的,可能有點低。

使用上麵的SoC成本估算會增加複雜性,這與產品組合中處理器的時間階段有關。在任何一年,iPhone、Mac、Watch和iPad型號都使用各種處理器。當然,蘋果沒有提供有關產品組合的信息。對於iPhone,人們普遍認為蘋果約60%的銷量來自新機型係列。蘋果通常以折扣價銷售前兩代iPhone。希本的成本模型假設使用一年的型號約占單位銷售額的30%,而使用兩年的型號約占10%。

這樣做的結果是抹平給定SoC多年的單位銷售額。例如,雖然iPhone
11中的A13是蘋果在2020財年的大部分時間(截至9月)提供的最新處理器,但它與iPhone XR中的A12和iPhone
8中的A11共享單位銷量。使用2015年以來每個財政年度假設的60/30/10單位銷售分配,加權平均iPhone處理器成本低於當年的新處理器成本,如下所示:

14ce9cb6381d7aa3169471f6a79b86c8iPhone加權平均處理器成本(圖源:Mark
Hibben)

因此,2020財年99.49美元的加權平均處理器成本代表A11、A12和A13成本的加權平均值。加權平均成本用於乘以估計的單位體積,以計算給定產品係列(例如iPhone)產生的半導體總價值。通過這種方式,希本嚐試將iPhone、iPad、Watch和Apple
Silicon Mac多年來的產品組合考慮在內,而無需對各個產品係列中各種型號的單位數量進行詳細估算。

三、近三年智能手機銷量穩增,去年均價841.55美元

ASP(平均售價)提供了一種將產品總收入與單位銷量相關聯的方法,因為:ASP=產品收入/單位體積。因此,如果ASP已知或可以估算,則單位銷量可以從蘋果報告的產品收入中得出。對於此分析,估計值基於2018年最新可靠數據的產品ASP縮放比例。ASP根據MacroTrends提供的美國通脹數據進行縮放。表中顯示的以下ASP是通貨膨脹調整的結果,隻有2018年數據是基於蘋果報告的單位出貨量計算的:

4a7c3213e375e79f8b54ee4a0fe0a165蘋果各產品ASP(圖源:Seeking
Alpha)

蘋果從未報告過Watch單位出貨量,2018年的起始值基於Statista的單位出貨量估計。單位出貨量估算值是通過將蘋果報告的產品收入除以上表中按比例計算的ASP得出的。對於Watch,假定收入占可穿戴設備、家居和配件收入的75%。

就Mac而言,假設Apple Silicon
Mac占2021財年單位銷售額的60%和2022財年單位銷售額的80%。順便說一下,估算Mac總銷量的ASP劃分方法與知名市場研究機構IDC(互聯網數據中心)2021財年和2022財年的預測一致。對於2021財年,希本估計Mac的銷量為2401.8萬台,2022財年為2619萬台。IDC估計2021年Mac的銷量為2777.5萬台,2022年為2860萬台。

下圖顯示了使用2014-2018年的蘋果數據估算的2019年以來的單位出貨量:

7dd02618570d2a58c3490708010e04022019-2022單位出貨量估計值(圖源:Mark
Hibben)

四、蘋果等效半導體收入估算:2022財年至少600億美元

計算給定財政年度蘋果半導體的總價值隻需將給定產品的單位銷量乘以該產品的加權平均半導體成本即可。這會產生下表所示的結果:

4526d99bc9d390496b8a346aba1359b3蘋果半導體總價值(圖源:Mark
Hibben)

將蘋果與其他傳統半導體公司的等效半導體收入進行對比,如下圖所示:

a78b4ff290f32b09c2ae99803bb292f9蘋果與其他傳統半導體公司等效半導體收入對比圖(圖源:Mark
Hibben)

蘋果半導體價值從2021財年開始飆升的原因有很多,包括iPhone銷量明顯飆升、新A係列和M係列SoC采用台積電N5工藝,以及推出新的Apple
Silicon Mac。說iPhone銷量明顯激增,因為可以肯定地說,也許真正發生的隻是2021年和2022年平均售價的激增。

從參數上看,假設平均售價上升到單位銷售量剛剛達到2020財年的水平,即約1.74億件。這需要假設2021年的ASP為1100美元,2022年的ASP為1180美元。

蘋果的等效半導體收入確實下降了不少,但仍對英特爾構成挑戰:

4a0e80fe9806375951f52b21454822d7蘋果等效半導體收入(圖源:Mark
Hibben)

另外,希本還沒有糾正混合移位。高平均售價表明蘋果40%的銷售額並非來自之前使用了一兩年的機型。希本假設75%的新產品、20%的一年產品和5%的兩年產品組合,那麽2021年和2022年的收入會更高:

7c704620fafd76cae93ace73d6764470糾正混合移位後蘋果半導體每年收入(圖源:Mark
Hibben)

實際上,希本認為iPhone平均售價在2021財年和2022財年升至1100美元以上並不是特別合理。由於新冠病毒疫情,個人電子產品的購買量全麵激增,iPhone銷量激增是其中的一部分。

但希本認為值得研究一些參數變化,因為即使在最壞的情況下,該模型也顯示了蘋果的半導體業務已經占據主導地位。

結語:蘋果半導體是一場靜悄悄的革命

也許是因為蘋果公司的新半導體範式在很大程度上被技術分析師和許多技術投資者所忽視,許多人會對蘋果半導體業務已占主體地位這一結果感到震驚。即使是現在,許多分析師仍繼續看好英特爾和AMD等美國傳統半導體巨頭。

蘋果的商業模式是新範例。蘋果設計其半導體,依靠台積電來製造它們,蘋果沒有任何製造能力,但這隻是新範式的一部分,蘋果不會將其半導體出售給其他人。更重要的是,蘋果的半導體設計與其包括軟件和操作係統的整體產品設計緊密結合。這種硬件和軟件設計的緊密結合產生了比競爭係統更易於使用、更節能且更強大的個人計算設備。除了增加其產品的吸引力外,蘋果的垂直整合為公司保留了利潤,避免這些利潤流向外部供應商。

希本認為,蘋果已成為可與業界最大的半導體巨頭相媲美的半導體巨頭。希本非常看好蘋果。