隨著玄戒O1的發布,小米在自研手機SoC芯片的漫長道路上邁出了關鍵性的一步,與蘋果、三星、華為并肩成為全球僅有的四家擁有核心自研芯片的手機廠商。
小米正式發布了玄戒O1芯片
根據小米官方提供的Geekbench 6測試結果,玄戒O1芯片的CPU單核性能得分超過3000,多核性能得分超過9500。
相比之下,蘋果公司的旗艦芯片A18 Pro在單核性能上略有優勢,但在多核性能方面卻不及玄戒O1。
在GPU性能測試中,玄戒O1在曼哈頓3.1等多個測試項目中均大幅超越A18 Pro。
玄戒O1芯片采用外掛聯發科5G基帶,從而避免了自主研發5G基帶的高難度技術挑戰。
據悉,該芯片采用了臺積電的N3E工藝,在109平方毫米的面積上集成了190億個晶體管。
在CPU方面,玄戒O1采用了[四叢十核]的[2+4+2+2]架構設計。
具體包括2顆超大核Arm X925(3.9Ghz)、4顆性能大核A725(3.4Ghz)、2顆低頻能效大核A725(1.9Ghz)以及2顆超級能效核A520(1.8Ghz)。
在GPU方面,玄戒O1采用了16核心的G925,性能相較于以往的GPU有了顯著提升。
此外,玄戒O1還配備了小米自主研發的ISP、NPU、深度安全架構以及PMIC。
得益于這些內核的支持,小米的這款SoC在性能上與高通和聯發科的當代旗艦芯片不相上下。
至于基帶方面,據小米公司透露,自立項[玄戒O1]以來,公司已經投入了自有基帶的研發工作。
利用AVS技術,在該芯片上實現了業界領先的低電壓設計,電壓低至0.46伏。
此外,通過軟硬件深度協同的性能優化以及精確快速的全局調校等創新設計,進一步增強了玄戒O1的性能表現。
經過多年的研發迭代,玄戒O1集成了小米自主研發的第四代ISP C4。該處理器為全新設計的三段式ISP架構,配備了獨立的3A加速單元,實現了自動對焦、曝光、白平衡速度的顯著提升。
同時,該ISP架構內部新增了兩大畫質增強硬件——實時多幀HDR融合單元和AI智能降噪單元,進一步提升了手機的攝影質量。
除了ISP,隨著AI技術的興起,NPU也成為了手機算力的新焦點。
玄戒O1搭載了小米自主研發的六核NPU,集成了標量加速器、矢量加速器和張量加速器,支持多種算法的并行計算。
該NPU的計算能力高達44TOPS,配合10MB的NPU專屬大緩存,使其在各種AI應用場景中均表現出色。
玄戒O1針對AI圖像處理算法和AI應用計算(如小愛同學)中常用的100多種基礎算子進行了硬件優化,大幅提升了計算效率。
基于過往的技術積累,小米還為玄戒O1集成了自主研發的PMIC,這一做法與蘋果公司采取的策略不謀而合。
回想當年,蘋果為了在自己的A系列芯片中集成PMIC,特意收購了知名芯片公司Dialog的部分業務,并獲得了其多項知識產權。
小米玄戒芯片將為今晚發布的小米15S Pro和xiaomi Pad 7 Ultra提供強大的支持。
要在SoC芯片領域取得成就,所需的資金與人力資源投入是巨大的。
據媒體報道,7nm芯片的成本約為2.17億美元;5nm為4.16億美元;而3nm芯片的整體設計和開發費用接近10億美元。
雷軍透露,截至今年4月,小米在玄戒研發上的投入總計達到135億,相關研發團隊規模超過2500人,預計今年的投入將超過60億。
據業內人士分析及媒體報道,鑒于目前全球僅有臺積電、三星和英特爾具備3nm制程代工能力,而三星的3nm制程良率偏低,英特爾的Intel 3目前似乎也未有外部客戶,因此玄戒O1很可能基于臺積電的3nm制程代工。
十年自研造芯的道路并非一帆風順
2014年,成立僅4年的小米成立了松果電子公司,正式開啟芯片自主研發之旅。
當時,小米一年的營收僅為700多億,而半導體行業無疑是一個[資金黑洞],對人才、技術、資金都有著極高的要求,因此,造芯之路顯然充滿挑戰。
2017年,小米發布了SoC芯片澎湃S1,采用28nm工藝。
然而,這一技術與國際前沿造芯技術相比,已落后兩年。
同年,蘋果已經使用10nm工藝的A11 Bionic芯片,華為海思也發布了10nm工藝的麒麟970,搭載于華為Mate 10手機。
技術上的不足導致市場反應不佳。澎湃S1芯片搭載在小米5C手機上,因發熱問題被戲稱為[暖手寶]。
澎湃S1之后,澎湃S2的流片失敗,使得小米芯片陷入了長達5年的沉寂。
轉折點出現在2021年,那一年,小米做出了兩個重大決策,一是進軍造車領域,二是繼續推進芯片研發,成立了芯片設計子公司上海玄戒技術有限公司。
從2021年開始,小米芯片研發從SoC轉向細分領域芯片,推出了多款[小芯片]。
例如,2021年3月,小米推出了首款自研ISP芯片澎湃C1,這是一款影像芯片,搭載于小米折疊屏手機MIX FOLD。
同年12月,小米又推出了首款自研充電管理芯片澎湃P1,搭載于小米12 Pro,使得后者成為當時充電速度最快的旗艦機型之一。
在接下來的數年里,小米又相繼推出了電池管理芯片澎湃G1、信號增強芯片澎湃T1、天線協調芯片澎湃T1S,覆蓋了影像、充電、電池、通信等多個領域。
小米在芯片戰略上的實際選擇與雙重布局
小米宣布即將推出玄戒O1芯片之際,高通技術公司亦正式對外公布與小米集團慶祝雙方長達15年的合作關系,并宣布續簽多年的合作協議。
一方面,玄戒O1芯片的推出象征著小米在芯片技術上的階段性進步,小米致力于在高端技術領域構建自主可控的計算能力支撐點;
另一方面,小米與高通的長期合作伙伴關系將得以保持,特別是在大規模生產、用戶體驗穩定性、全球認證等方面,高通的成熟技術平臺依然是小米旗艦和中高端手機產品的主要支撐。
對于任何剛剛涉足系統級芯片自主研發領域的企業來說,實現自主研發與量產同步進行并不切實際。
即便是華為麒麟系列這樣在芯片領域取得顯著成就的企業,也是經過多代產品的積累與優化,才逐步實現了從[可用]到[好用]的轉變。
玄戒O1芯片更像是一種小米芯片戰略的驗證成果,其核心任務在于內部消化、生態系統磨合以及設計迭代,而非立即承受商業化的高壓。
因此,小米選擇在此時發布玄戒O1芯片,并非意在與高通在市場上展開競爭,而是明確傳遞出一個信息:小米有決心、有投入,并已取得階段性成果,正沿著一條屬于自己的長期技術發展道路前進。