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2025年5月22日,小米发布自主研发设计的第一代旗舰芯片——玄戒O1。这是中国大陆首款3nm先进制程SoC,由小米15S Pro以及两款Pad7旗舰平板首发。
如今,它的继任者终于来了,玄戒O3今天正式发布,一同到来的还有玄戒O100、玄戒D100两款处理器,雷军又放了大招。
虽然没有举办盛大的发布会(仅在微博上图文直播),但新发布的三款玄戒处理器依然非常有看点。
带大家快速拆解一下,首先明确一下定位:
1、玄戒O3,3nm制程AI旗舰SoC,面向旗舰手机,安兔兔首破500万分,达到522万分,是去年玄戒O1的正统迭代续作。
2、玄戒O100,小米首颗专为端侧大模型而生的高带宽 AI 加速芯片,1.22TB/s高带宽,6nm制程工艺。
3、玄戒D100,国内首款3nm智驾高算力AI芯片,主要面向辅助驾驶。
其中,玄戒O3已开启规模量产,即将由小米18 Fold首发。小米玄戒O100、D100也已研发完成,明年正式商用。
小米玄戒O3、O100、D100三款自研芯片齐发
一、玄戒O3
首先是玄戒O3,这也是今天发布的主角。3nm工艺制程,芯片面积133平方毫米(提升22%),240亿晶体管(提升26.3%)。
作为对比,小米玄戒O1芯片面积为109平方毫米,190亿晶体管。
得益于超高集成度,玄戒O3的晶体管密度提升了5%,同时自主设计了超过2400个StdCell(相比O1的480个整整翻了5倍)。
先来看性能,官方公布的跑分一骑绝尘,碾压目前所有旗舰手机SOC,安兔兔V1版本实测跑分522万分,也是当下首个突破500万分的旗舰SoC。
顺便说一嘴,9月22日-24日,高通会在夏威夷举办一年一度的骁龙技术峰会,正式发布新一代旗舰SoC——第六代骁龙8至尊版系列,首次分为标准版(SM8950)、Pro版(SM8975)。
此前网上率先曝光了一张SM8975的安兔兔跑分截图,总分超483万分。
据了解,安兔兔500万分会是今年2nm旗舰芯的门槛(后面还会有很大优化空间),相比第五代骁龙8至尊(约400万至450万分)又有了至少10%以上的提升。
从官方给出的分数来看,玄戒O3应该和第六代骁龙8至尊版系列是一个梯队的水准,但具体还要看后续实测。
CPU部分,十个大核设计(6超大核+4大核),最高主频4.35GHz,Geekbench 6.5跑分单核跑分3945分,提升31%,多核跑分首次突破15000分(达到15221分),相比玄戒01性能提升了60%,也大幅超过苹果A19 Pro。
GPU则首发16核G2-Ultra NX图形处理器,按照官方说法是“前所未有的跨代式升级”,相比玄戒O1性能大幅提升85%,功耗降低 64%,光追性能提升182%,一样大幅超过苹果A19 Pro。
另外还继承了4核NPU,专为Xiaomi MiMo端侧大模型而生,支持200TOPS张量算力、3.13TFLOPS向量算力,端侧AI性能提升45%。
缓存方面,CPU内部L2缓存共12MB、L3缓存16MB,再加16MB SLC系统缓存,共计60MB。
玄戒O3还全球首发支持了最新一代的LPDDR6,单通道位宽从LPDDR5X的16bit提升至24bit,内存带宽直接干到113.8GB/s,相比玄戒O1提升48%。
同时,官方还特别提到,玄戒O3的CPU增加了双SME2加速单元、GPU新增8颗NX神经网络加速器、ISP内置AINR单元、DPU内置硬件AI超分辨率单元、ADSP内置AI引擎,不论端侧 AI 性能、硬件级超分插帧、还是夜景视频降噪,都提升了一个档次。
最后,针对功耗和流畅性,玄戒O3也进行了进行大量优化,采用玄戒统一融合总线架构、顶层金属走线等技术,实现行业领先的82ns静态时延表现。
根据官方公布的消息,小米18系列折叠旗舰小米18 Fold将首发搭载玄戒O3,小米平板9 Pro Max也将同步搭载,两款新品将于9月和大家见面。
芯硬件注:玄戒O3首批产能必然不会太多,小米18系列里只有小米18 Fold首发,小米18标准版、Pro版、Pro Max版本依然会打字啊高通第六代骁龙8至尊版系列。
二、玄戒O100
让人意外的是,本次发布不仅有玄戒O3,还带来了玄戒O100,这是一颗高带宽AI加速芯片,主要面向端侧大模型。
这是全球首款6nm 3D晶圆级堆叠的AI加速芯片,首次采用6nm晶圆级垂直堆叠(Wafer on Wafer)先进封装,采用 Hybrid Bonding 混合键合工艺,实现的1.4微米键合间距。
支持1.22TB/s超高带宽,16倍于传统旗舰手机,它玄戒O3是AI终端的“最佳CP”,最高可以实现本地AI推理速度高达330Tokens/s。
小米官方表示,玄戒O100采用当下流行的AI近存架构,可以有效突破“内存墙”瓶颈,让计算单元与内存像“盖高楼”一样垂直堆叠,并在芯片内部建造百万个高速垂直通道。基于玄戒创新的高带宽矩阵总线,可以实现远超传统旗舰SoC的端侧 AI 性能。
据了解,玄戒O100未来可应用于手机、汽车、机器人等全生态品类,目前已经研发完成,将于明年正式商用
三、玄戒D100
一同发布的玄戒D100,这是国内首款3nm智驾高算力 AI 芯片。
采用3nm工艺,20核CPU+16 核NPU 。最高可支持160GB统一内存,可本地部署200B参数量超大模型。
小米还提前把它装在了小米AI Cube Prototype之上。这是一款桌面AI高算力终端原型机,采用航天铝一体成型设计,通过CNC精密镂空了超过33874个蜂窝散热孔。本地部署了120B和3B双模型,支持快慢系统切换。
目前玄戒D100已完成所有验证,将于明年正式商用。不出意外,应该会由小米汽车首发。
小米的造芯之路,其实要追溯到十几年前。
2017年2月28日,“我心澎湃”小米松果芯片发布会上,站在演讲台上的小米创始人雷军,捏起一块小米自研芯片澎湃S1,对台下观众打趣道:“这不是一个‘PPT’芯片,我们已经量产了。”
彼时,小米自研芯片已经已传言了两年多。早在2014年9月,澎湃项目就立项了。
澎湃S1
雷军当时给予澎湃S1极高的评价和期待,小米也成了继苹果、三星、华为之后,全球第四家同时研发芯片和手机的厂商。
古人打仗讲究“一鼓作气,再而竭,三而衰”。可惜,小米造芯这口气,没有挺下去。
后来的故事,大家都知道了。因为种种原因,澎湃S1未达预期,就此搁置。传闻中的澎湃S2之后也迟迟没有露面,小米SoC大芯片的研发戛然而止。
2020年小米十周年演讲中,雷军坦言,澎湃芯片遭遇了很大的困难,但小米会执着前行。
之后,小米改变了打法,化整为零,转战单一功能性的小芯片路线。先后推出自研 ISP 影像芯片澎湃 C1、充电芯片澎湃P1、电池管理芯片澎湃G1、智能均流芯片澎湃 R1、负责增强信号的澎湃 T1 等等。这一颗颗小芯片,也为小米最终攒出一颗SoC大芯片,奠定了坚实的技术和经验,并为后续造芯之路保留了珍贵的火种。
一颗SoC大芯片主要由 AP(CPU、GPU、ISP、NPU等)、BP以及其他模块组成,以玄戒O1 为例,内部集成了11种不同型号的处理器,共计200+不同类型的关键IP。
2021年初,小米内部同时做了2个重大决定,一是人尽皆知的造车项目,第二个则鲜为人知,即重启“大芯片”业务,重新开始研发手机SoC,玄戒芯片时代就此开启。
无论是造车,还是造芯,都需要极大的勇气和决心,花费巨量财力和精力。在此之前,世界上从未有任何一家公司,在亲自下场造车的同时,还能成功打造一款先进工艺的手机SoC大芯片!但,小米做到了。
罗曼·罗兰说过,世界上只有一种真正的英雄主义,那就是在认清生活的真相之后,依然热爱生活。
雷军的英雄主义在这一刻具象化,明知九死一生,依然满腔热情,勇往直前。
正所谓,十年饮冰,难凉热血。
那他为什么要这么做呢?绝不是雷军“没苦硬吃”,原因有三:
首先,雷军一直有颗“芯片梦”,因为小米要想成为一家伟大的硬核科技公司,芯片是必须攀登的高峰,也是绕不过去的一场硬仗。没有自研SoC芯片,小米就进入不了全球顶级科技公司行列。
其次,对于小米来说,造芯相当于进阶版的“补课”,也是最核心的基建项目。手机行业已经进入下半场的淘汰赛,必须在核心技术上突破,才能更好的“软硬结合”,才能做出更有特色更有竞争力的产品。
最后,纵观全球消费电子行业,只有做高端旗舰SoC,才能真正掌握先进的芯片技术,才能更好支持小米的高端化战略。否则,高端化之路没有地基,永远不牢固。
玄戒立项之初,雷军就设定了很高的目标:最新的工艺制程、旗舰级别的晶体管规模、第一梯队的性能与能效。
同时为了这三个目标,制定了长期持续的投资计划:至少投资十年,至少投资500亿,稳打稳扎,步步为营。
截至目前,小米玄戒累计投入的研发经费超过了210亿,芯片团队,也有将近3000人的专家队伍,放眼国内,也能排在前三。
“玄戒不只是小米的芯片战略,更是小米AI战略的物理基础。”雷军说。
今天,玄戒已成为小米全生态的AI算力底座。
从口袋到座舱、从客厅到工厂,一套玄戒算力基座,贯穿人车家全场景AI。
属于玄戒的路,才刚刚开始。
“我等了十年,就是想等一个机会,我要争一口气,不是想证明我了不起,我是要告诉人家,我失去的东西我一定要亲手拿回来。”
——《英雄本色》·雷军。
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