小米“玄戒O1”芯片亮相!2500人+135亿“造”出的3nm芯片怎么样


数天前,小米集团董事长雷军在社交媒体上发布消息,小米“玄戒O1”芯片将在今晚(22日)的小米15周年战略新品发布会上亮相。
在随后的微博中,雷军还特别提到“玄戒O1”芯片,制程是3纳米,而且已经开始大规模量产;并表示,“这次发布大芯片,不少人觉得很突然,甚至觉得做大芯片好像很‘容易’…… 我们默默干了四年多,花了135亿元,等到O1量产后才披露的。其实,这个过程还是非常艰难……”
一系列的“剧透”,吊足了大家的胃口。今晚7时的发布会上,“玄戒O1”芯片也揭开了“庐山真面目”。小米也成为继苹果、高通、联发科后,全球第四家发布自主研发设计3纳米制程手机处理器芯片的企业。
发布会上,雷军称,小米的芯片要对标苹果。据介绍,“玄戒O1”芯片晶体管数量达到190亿,采用3纳米第二代工艺制程,芯片面积仅109平方毫米。
所谓的“几纳米”,指的是芯片上晶体管栅极的最小线宽,是衡量芯片制造工艺先进程度的关键指标——数字越小,意味着单位面积内可以集成的晶体管越多,芯片的性能通常也越强,功耗则可能越低。从28纳米、14纳米、7纳米,再到5纳米、3纳米,每一小步,都意味着物理极限、制造工艺、良品率、研发成本的巨大飞跃。

“玄戒O1”芯片的CPU采用十核四丛集——也就是用了10颗CPU,把它们分成了4组——双超大核、4颗性能大核、2颗能效大核和2颗超级能效核。
雷军介绍,双超大核的设计由苹果率先尝试,性能和体验都非常好。此次小米新发布的“玄戒O1”芯片双超大核用了Arm最新一代的X925——与上一代相比增加了36%的性能,并且整个双超大核的主频做到了惊人的3.9GHz。
雷军透露,“玄戒O1”芯片单核性能跑分超过3000分,多核性能跑分超过9500分,“整机CPU性能进入第一梯队”。

发布会截图
对于处理器来说,不仅要看性能,还要看能耗表现。发布会显示,“玄戒O1”芯片双超大核限时高爆发场景功能,四颗性能大核持续高性能功耗,以及四颗能效核心应对日常使用功能均媲美苹果最新一代。
“我们通过十核四丛集的架构,再加上超大规模的二级缓存和三级缓存,将不同场景下的能效表现优化到了极致,获得了一条非常不错的能效曲线。”雷军称。

再看GPU,“玄戒O1”芯片采用了Arm迄今为止性能最强、效率最高的图形处理器,在曼哈顿3.1上能跑到330帧,在Aztec1440p上能跑到110帧;并且GPU功耗比苹果降低了35%。
“在游戏表现方面,搭载了‘玄戒O1’芯片的小米15S Pro对比苹果16Pro Max,都是主流MOBA游戏,在帧率高了1.5fps的情况下,温度还低了3.2℃。”雷军介绍,“这就意味着玩同样的游戏会更流畅,而且手机更不容易发热。”
雷军还在发布会上透露,小米芯片是在2014年立项的,到今天“玄戒O1”芯片发布,已整整走了11年。

发布会截图
新民晚报记者查阅资料发现,2014年,小米成立全资子公司松果电子,正式开启“澎湃”芯片计划,开始探索深水区;2017年,小米发布了首款自研SoC“澎湃S1”,采用了28nm工艺,并搭载在了小米5C手机上;2019年,小米暂停了“大芯片”SoC的研发,转身投入了“小芯片”;2021年,雷军拍板,重启手机SoC自研。
“如果小米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。”雷军表示,“芯片的研发周期特别长,投入特别大,2021年初重启大芯片计划以来,已经花了135亿元,现在芯片研发团队超过了2500人,今年在芯片方面的研发预算就超过了60亿元人民币。”
他还指出,大芯片业务的生命周期很短,一年一迭代,到了第二年就会过时、贬值,“如果没有足够的装机量,再好的芯片也是赔钱的买卖。”
“我们做好了长期战斗的准备,长期投资的计划就是至少投资10年,至少投资500亿元,稳扎稳打,步步为营。”雷军称。

发布会截图
业内人士介绍,在全球半导体产业链中,有三种主流模式:第一种,是像英特尔那样从设计、制造、封测,再到销售一手包办的“IDM模式”;第二种,是像台积电等只负责制造,不负责设计的“Foundry(代工厂)模式”;第三种,是只专注于芯片的设计和销售,将制造、封测外包给合作伙伴的“Fabless(无工厂设计公司)模式”——小米的“玄戒O1”芯片,就是第三种模式。更通俗点来说,小米“设计”出了一款基于3纳米工艺的芯片,并交给了具备相应制造能力的伙伴开展“生产”。
新民晚报记者了解到,小米15SPro、小米平板7Ultra,小米手表S415周年纪念版会全部搭载小米自主研发设计的“玄戒”芯片。
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