5月22日，國(guó)家會(huì)議中心，8年前澎湃S1發(fā)布的同樣地點(diǎn)，小米首款自研旗艦SoC——玄戒O1正式亮相，并搭載于最新發(fā)布的小米15S Pro和小米Pad 7 Ultra上。

Arm公版架構(gòu)下轟出3.9GHz的業(yè)界最高主頻、媲美蘋果A18 Pro的能效曲線、安兔兔實(shí)驗(yàn)室300萬(wàn)分的成績(jī)，以及眾多實(shí)機(jī)測(cè)試的領(lǐng)先分?jǐn)?shù)表現(xiàn)，已經(jīng)讓玄戒O1甫一出道，便躋身旗艦手機(jī)SoC的第一梯隊(duì)。小米用4年時(shí)間，130億元的研發(fā)投入，2500人的團(tuán)隊(duì)建制，打造出的玄戒O1足夠驚艷。

在宣布造芯的第十一年，小米公司成立十五周年，實(shí)施高端化戰(zhàn)略的第五年等交織的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，玄戒O1作為獻(xiàn)禮之作，自然意義不凡。更重要的，小米在首次造芯折戟，重新啟程之后，用四年時(shí)間，坐上行業(yè)高端SoC的和先進(jìn)制程牌桌，對(duì)于當(dāng)下國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)和半導(dǎo)體業(yè)帶來(lái)的激勵(lì)和振奮意義。

“在造芯這件事上，小米作為后來(lái)者開始肯定不完美，被嘲笑，被懷疑，但后來(lái)者總有機(jī)會(huì)。只要開始追趕，我們就走在勝利的路上?！崩总娫诎l(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)情說(shuō)道。

小米造芯，初有所成，玄戒O1，一發(fā)入魂。

堆料誠(chéng)意十足，旗艦性能第一梯隊(duì)

工藝方面，玄戒O1采用臺(tái)積電第二代3nm工藝（N3E）,是目前包括蘋果A18 Pro、高通驍龍8至尊版、聯(lián)發(fā)科天璣9400等主流旗艦SoC的同款工藝。也是時(shí)隔多年，大陸手機(jī)旗艦SoC在先進(jìn)制程方面，首度與海外龍頭站在同一起跑線。

據(jù)了解，玄戒O1這顆109平方毫米的芯片中，集成了190億顆晶體管，11種處理器、46個(gè)核心以及超過200個(gè)不同類型的關(guān)鍵IP。

對(duì)于這顆旗艦SoC，小米“堆料”可謂誠(chéng)意十足。

玄戒O1的CPU采用全部是Arm最新一代的處理器架構(gòu)，包括2個(gè)Cortex-X925 3.9GHz超大核，4個(gè)Cortex-A725 3.4GHz性能大核，2個(gè)Cortex-A725 1.9GHz低頻能效大核，以及2個(gè)Cortex-A520 1.8GHz超級(jí)能效核。

據(jù)集微網(wǎng)了解，通過自研的邊緣供電技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)單元（StdCell）和高速寄存器三大關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)化工程迭代，玄戒O1的主頻達(dá)到3.9GHz，成為目前公版架構(gòu)安卓陣營(yíng)的最高頻率，高于已量產(chǎn)的其他采用Arm X925旗艦芯片產(chǎn)品。

玄戒O1的CPU采用的四叢集、十核心架構(gòu)，在近十年來(lái)在主流手機(jī)SoC中并不多見。更多的核心數(shù)和叢集數(shù)，意味著需要更高的性能調(diào)度、能效調(diào)優(yōu)和能力，也意味著更高的IP購(gòu)買成本，當(dāng)然，這也能夠體現(xiàn)出小米芯片團(tuán)隊(duì)的研發(fā)能力和堆料誠(chéng)意。

而該架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于，能夠更加精細(xì)化的匹配場(chǎng)景需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)于應(yīng)用啟動(dòng)等瞬時(shí)爆發(fā)性能，游戲等持續(xù)穩(wěn)定輸出場(chǎng)景，以及日常使用超低功耗場(chǎng)景的兼顧。

強(qiáng)大性能加持之下，在Top20應(yīng)用啟動(dòng)的平均響應(yīng)時(shí)間和平均完成時(shí)間方面，玄戒O1位列前茅，比起蘋果A18 Pro 有明顯的優(yōu)勢(shì)。玄戒O1的實(shí)驗(yàn)室安兔兔跑分超過300萬(wàn)分。實(shí)機(jī)跑分方面，在Geekbench6.1測(cè)試中，單核跑分3008分，多核跑分9509分，超越蘋果A18 Pro。

在GPU方面，玄戒O1搭載Arm最新一代Immortalis-G925圖形處理器，具有16個(gè)核心，超過目前主流旗艦GPU中的10-12個(gè)核心。

曼哈頓3.1測(cè)試中，玄戒O1相比蘋果A18 Pro提升43%，在GFXBench Aztec1440p測(cè)試中，搭載玄戒O1的小米15S Pro得分110，比蘋果A18 Pro提升57%，在3DMark Steel Nomad Light 測(cè)試中，得分2522分，超越A18 Pro約18%。

能耗不輸蘋果A18 Pro 安卓陣營(yíng)領(lǐng)先水平

作為旗艦SoC，與性能相伴的另一重要指標(biāo)是能耗，特別進(jìn)入終端AI時(shí)代，能效愈發(fā)成為性能之外的顯著指標(biāo)。不少芯片“老司機(jī)”都曾在功耗上翻過車，對(duì)于小米這樣一個(gè)新入局者，且又在猛猛堆料之下，如何守住能效的大門，成為衡量玄戒O1成功的另一關(guān)鍵因素。

據(jù)介紹，玄戒O1在設(shè)計(jì)之初，就對(duì)功耗極其重視，從規(guī)格定義、系統(tǒng)架構(gòu)、微觀電路等眾多方面進(jìn)行功耗控制。

CPU功耗是整個(gè)SoC功耗的最大占比部分，高達(dá)35%。而使用手機(jī)時(shí)，80%的時(shí)長(zhǎng)都集中在中低負(fù)載場(chǎng)景，如微信、咨詢消息、小紅書抖音等。為此，玄戒O1重點(diǎn)優(yōu)化了CPU中低負(fù)載下的功耗表現(xiàn)。

首先，通過CPU核心的合理組合（CPU內(nèi)置2大2小4顆能效核心）、玄戒O1 在CPU上特別設(shè)計(jì)了2顆A520,  配合2顆低頻A725形成4核雙能效叢集。配合芯片硬件布局優(yōu)化和眾多芯片底層技術(shù)優(yōu)化，日常輕載使用時(shí)，僅開啟雙能效叢集，可大幅降低日用場(chǎng)景的功耗。

搭載玄戒O1的小米15S Pro在常用應(yīng)用啟動(dòng)響應(yīng)速度方面相比蘋果iPhone 16 Pro Max耗時(shí)縮短了30.4%，在35攝氏度環(huán)境溫度下，運(yùn)行主流MOBA游戲120幀模式1小時(shí)后，小米15S Pro的幀率高6.3fps，溫度低了3.2°C。

另?yè)?jù)集微網(wǎng)了解，在小米內(nèi)部實(shí)驗(yàn)室摸底中，玄戒O1采用2+4+2+2的組合，對(duì)比2+4+2的三叢集(不使用A520),  在多種場(chǎng)景下都有功耗收益。亮屏待機(jī)場(chǎng)景功耗優(yōu)化2%,抖音短視頻場(chǎng)景功耗優(yōu)化6%,甚至輕載游戲場(chǎng)景如王者榮耀，功耗優(yōu)化4%。

第二，全芯片的低功耗架構(gòu)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)玄戒O1時(shí)，小米芯片團(tuán)隊(duì)就針對(duì)整個(gè)SoC全局進(jìn)行4級(jí)低功耗系統(tǒng)劃分，玄戒O1可以根據(jù)用戶的使用狀態(tài)，在Level 0到Level 3四種狀態(tài)自由切換，通過90+電源域分區(qū)控制，各個(gè)模塊根據(jù)場(chǎng)景按需啟用、非用即關(guān)，大大降低了日常使用中因?yàn)樾酒O(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致的功耗浪費(fèi)。

在小米展示的能效曲線上，可以看到，大部分重載情況下，不同主流旗艦芯片互有優(yōu)勢(shì)。但在中低載的場(chǎng)景下，玄戒O1處于安卓陣營(yíng)領(lǐng)先水平，且非常接近蘋果A18 Pro的表現(xiàn)。

首顆4G自研基帶 全鏈路自主設(shè)計(jì)

考慮到芯片設(shè)計(jì)研發(fā)的復(fù)雜程度，5G技術(shù)、專利的高壁壘，全球移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的適配成本等因素，此次玄戒O1采用自研AP架構(gòu)外掛第三方（聯(lián)發(fā)科）基帶方案。

行業(yè)看來(lái)，這是小米現(xiàn)階段手機(jī)SoC研發(fā)的合理選擇。目前全球范圍內(nèi)，除華為和三星具備基帶集成能力外，包括蘋果在內(nèi)的其他手機(jī)廠商普遍采用外掛基帶方案。

但此次發(fā)布會(huì)上，玄戒O1之外的另一大驚喜，是在小米推出的長(zhǎng)續(xù)航4G手表芯片玄戒T1中，集成了小米首顆4G自研基帶，并搭載在此次發(fā)布的小米手表S4上。

雷軍在現(xiàn)場(chǎng)表示，基帶研發(fā)是難以想象的浩瀚工程，但小米的基帶研發(fā)進(jìn)展非常快，這得益于15年在蜂窩驗(yàn)證體系方面的積累。小米基帶研發(fā)團(tuán)隊(duì)規(guī)模超過600人，10年資深經(jīng)驗(yàn)占比超過60%，在玄戒T1完整覆蓋4G-LTE各層協(xié)議，進(jìn)行了超過7000次的用例測(cè)試。

據(jù)雷軍介紹，玄戒T1的基帶+射頻部分，蜂窩通信全鏈路自主設(shè)計(jì)，支持4G eSIM獨(dú)立通信，4G-LTE實(shí)網(wǎng)性能提升35%，數(shù)據(jù)功耗降低27%，語(yǔ)音功耗降低46%。

在玄戒T1的加持之下，小米手表S4具有非常強(qiáng)悍的續(xù)航表現(xiàn)，eSIM場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)9天續(xù)航。

作為一款手表用的基帶，小米為玄戒T1進(jìn)行了15個(gè)月，100多個(gè)城市的累計(jì)測(cè)試，里程15萬(wàn)公里。實(shí)際上是使用手機(jī)芯片的測(cè)試力度來(lái)保證實(shí)網(wǎng)體驗(yàn)，這也為小米在后續(xù)手機(jī)基帶芯片研發(fā)方面進(jìn)行積累和準(zhǔn)備。

集成第四代旗艦ISP 創(chuàng)新三段式架構(gòu)行業(yè)領(lǐng)先

發(fā)布會(huì)上，雷軍還重點(diǎn)介紹了玄戒O1集成的小米第四代ISP影像處理器。

自2019年起，小米開始立項(xiàng)做外掛ISP。2021年，小米首款自研ISP澎湃C1在Xiaomi MIX Fold上首次搭載，在隨后的2022年。2024年，相繼推出了ISP澎湃C2、C3，只是這兩代ISP并沒有作為宣發(fā)賣點(diǎn)，僅做底層功能驗(yàn)證，持續(xù)打磨技術(shù)，在此過程中積累大量的IP、算法以及調(diào)校能力。

小米的第四代旗艦ISP單攝最大可支持兩億像素，三攝同開最大支持6400萬(wàn)+5000萬(wàn)+5000萬(wàn)。內(nèi)置獨(dú)立3A 加速單元，自動(dòng)對(duì)焦、曝光、白平衡速度最高可提升100%。

該ISP內(nèi)部新增兩大畫質(zhì)增強(qiáng)硬件，實(shí)時(shí)多幀HDR 融合單元，不僅為視頻帶來(lái)更高的動(dòng)態(tài)范圍，全新的局部對(duì)齊技術(shù)可以大幅度降低鬼影； AI 智能降噪單元，利用CNN 模型網(wǎng)絡(luò)對(duì)Raw域視頻畫面進(jìn)行逐幀降噪處理，信噪比最高可提升13dB  (信噪比提升約20 倍)。支持全焦段4K夜景視頻，并支持第三方視頻應(yīng)用的調(diào)用。

有別于行業(yè)常規(guī)的兩段式處理管線，小米的第四代旗艦ISP采用三段式（三級(jí)流水）架構(gòu)。能夠有效提升ISP處理管線的靈活性，便于更多影像算法的Raw 域遷移，對(duì)Raw域原始數(shù)據(jù)進(jìn)行算法處理，在4K視頻拍攝方面等，能夠帶來(lái)高速高畫質(zhì)的影像體驗(yàn)。

此外，該架構(gòu)通過實(shí)現(xiàn)三級(jí)流水的解耦，能夠顯著降低功耗以及對(duì)整個(gè)芯片的面積占用，該ISP面積僅為傳統(tǒng)旗艦芯片的60%。

據(jù)集微網(wǎng)了解，該ISP架構(gòu)在行業(yè)較為領(lǐng)先。這也是小米過往6年在ISP領(lǐng)域研發(fā)經(jīng)驗(yàn)以及在影像方面的持續(xù)積淀的集中呈現(xiàn)。

穩(wěn)打穩(wěn)扎步步為營(yíng) 后來(lái)者總有機(jī)會(huì)

2020年，小米提出“持續(xù)投資底層核心技術(shù)，致力成為全球新一代的硬核領(lǐng)導(dǎo)者”的新十年目標(biāo)，同時(shí)啟動(dòng)高端化戰(zhàn)略。 2021年，小米旗艦SoC項(xiàng)目和造車項(xiàng)目同時(shí)啟動(dòng)，集團(tuán)最大和最小的產(chǎn)品成為小米從性價(jià)比到技術(shù)溢價(jià)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型重要抓手。

過去幾年，小米在回應(yīng)網(wǎng)友和投資者詢問時(shí)，多次表示自研芯片的投入決心不會(huì)動(dòng)搖，要充分意識(shí)到芯片投入的長(zhǎng)期性、復(fù)雜性，尊重芯片行業(yè)的發(fā)展規(guī)律，做好持久戰(zhàn)的準(zhǔn)備。雷軍現(xiàn)場(chǎng)表示，小米造芯將穩(wěn)打穩(wěn)扎、步步為營(yíng)。

據(jù)雷軍介紹，2021年造芯計(jì)劃啟動(dòng)時(shí)，小米便制定了十年500億的長(zhǎng)期研發(fā)計(jì)劃，截至2024年4月底，芯片研發(fā)投入已超135億元，今年預(yù)計(jì)研發(fā)投入將超過60億元。過去五年，小米累計(jì)研發(fā)投入1020億元，2025年全年預(yù)計(jì)達(dá)到300億元。下個(gè)五年（2026-2030年）研發(fā)投入將達(dá)到2000億。

目前，小米芯片團(tuán)隊(duì)已達(dá)到2500人的規(guī)模，在國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域位居前列。此外，在組織架構(gòu)上，不同于過往澎湃S1的獨(dú)立子公司模式，這次芯片業(yè)務(wù)從立項(xiàng)之初，就從屬于手機(jī)部，芯片和整機(jī)在系統(tǒng)級(jí)層面垂直整合。

雷軍說(shuō)，小米一直有顆“芯片夢(mèng)”，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，要想成為一家偉大的硬核科技公司，芯片是必須拿下的技術(shù)高地，是繞不過去的一場(chǎng)硬仗。只有做高端旗艦SoC，才會(huì)真正掌握先進(jìn)的芯片技術(shù)，才能更好支持小米的高端化戰(zhàn)略，才能實(shí)現(xiàn)極致的用戶體驗(yàn)。

可以看到，吸取了澎湃S1的經(jīng)驗(yàn)后，小米二次造芯在認(rèn)知、投入、定位、人才儲(chǔ)備、組織架構(gòu)等方面都更加明確且準(zhǔn)備充分。

當(dāng)前，AI、操作系統(tǒng)和芯片已經(jīng)成為小米未來(lái)發(fā)展的三大核心技術(shù)支柱。2023年10月，小米澎湃OS發(fā)布，2024年10月，小米澎湃AI正式發(fā)布，而此次玄戒O1的亮相，標(biāo)志著小米在“深耕底層核心技術(shù)”，構(gòu)建汽軟硬一體的完整生態(tài)閉環(huán)上完成了一塊重要拼圖，為小米在未來(lái)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中建立起重要的基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)。

對(duì)于產(chǎn)業(yè)而言，過去幾年，國(guó)際環(huán)境復(fù)雜多變，全球高科技競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，部分手機(jī)廠商造芯戛然而止等多重因素影響，在高端手機(jī)SoC以及先進(jìn)制程上，我國(guó)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)漸漸失去存在感，一定程度上也影響了國(guó)內(nèi)芯片行業(yè)的士氣。

保持全球主流技術(shù)的同步，才能追趕上國(guó)際先進(jìn)水平。從這個(gè)角度而言，小米在高端手機(jī)SoC上的自研探索和實(shí)踐，對(duì)于尖端芯片技術(shù)設(shè)計(jì)能力的觸碰和掌握，對(duì)于中國(guó)頂尖芯片人才的集聚，在為中國(guó)先進(jìn)工藝研發(fā)設(shè)計(jì)留下了珍貴火種的同時(shí)，也為更多芯片廠商和我國(guó)芯片行業(yè)帶來(lái)激勵(lì)和振奮和更多信心。