小米集中发布三款玄戒自研芯片：3nm智驾方案亮相，O3系列九月登陆折叠旗舰

小米集中发布三款玄戒自研芯片：3nm智驾方案亮相，O3系列九月登陆折叠旗舰

芯东西8月24日讯，小米近期正式推出三款玄戒系列自研处理器。产品线涵盖面向移动终端的新一代AI旗舰SoC玄戒O3、面向端侧大模型的高带宽AI加速芯片玄戒O100，以及国内首款采用3nm制程的智驾高算力AI芯片玄戒D100。其中，玄戒O3计划于九月率先搭载至小米18 Fold与小米平板9 Pro Max设备中。玄戒D100与O100目前已通过回片验证，预计明年进入规模化商用阶段，发布会现场亦同步展示了基于真实芯片构建的原型机。

性能测试数据显示，玄戒O3安兔兔综合跑分突破522万分，成为首款跨越500万门槛的旗舰级SoC。该处理器同时成为全球首款支持LPDDR6内存标准的移动平台，内存带宽达到113.8GB/s。其内置的神经网络处理单元提供200TOPS张量算力，端侧人工智能推理效能较前代提升45%。

▲小米玄戒芯片负责人朱丹

玄戒芯片项目负责人朱丹指出，O3架构实现了代际跨越。面对明年秋季高通与苹果即将推出的新一代移动端SoC，团队对性能表现保持充分预期。该系列芯片的研发周期历时三年，由约三千名工程师协同完成。

一、玄戒O3：全链路AI架构重构，时延控制优于竞品

从物理规模审视，玄戒O3集成晶体管数量达240亿枚，较前代O1增长约26%。芯片核心面积维持在133平方毫米，自研标准单元库扩充至2400余个，规模达到上代产品的五倍。制程工艺全面引入沟道消除技术，晶体管密度实现5%的优化。

该处理器采用全链路AI设计思路。NPU架构经历深度重构，针对Xiaomi MiMo端侧大模型进行专项调优，提供200TOPS张量算力与3.13TFLOPS向量算力。朱丹表示，该NPU专为大语言模型推理打造，INT8精度下张量算力达到O1的2.2倍，向量算力增幅达6.8倍。

小米联合MiMo算法团队与玄戒硬件团队开展协同设计，定制开发五值量化模型。结合霍夫曼无损压缩编解码技术，模型平均位宽压缩至2.6比特，内存带宽占用降低30%。在MiMo 3B模型实测环境中，预填充阶段性能提升40%，解码阶段提升45%，整体功耗下降26%。

除NPU外，AI算力已渗透至多个计算子系统。CPU新增双SME2加速单元，提供3.5TOPS算力，端侧翻译、音视频解析及图形编码等轻量级AI任务性能提升幅度达30%至40%。

图形处理单元方面，玄戒O3新增8颗NX神经网络加速器，总算力达36TOPS。图形渲染管线内部直接集成AI超分插帧功能，规避传统架构中GPU与NPU间的双向数据搬运。540P至1080P两倍超分画质逼近原生水平，功耗降低20%。在3.2K超分与插帧并发的高负载场景下，连续运行30分钟游戏仍可维持120帧满帧输出。

GPU同时搭载16核G2-Ultra NX图形核心，支持第三代光线追踪技术。官方测试表明，光追性能提升85%，功耗削减64%。

图像信号处理器内置AINR降噪单元，显示处理单元集成硬件级AI超分模块，音频数字信号处理器亦内置专用AI引擎。

中央处理器采用十核全大核配置（6颗超大核搭配4颗大核），最高运行频率达4.35GHz。Geekbench测试中，单核得分3945，多核得分15221，多核成绩首次突破15000大关。官方数据指出，整体性能较上代提升60%，中低负载工况下功耗较O1再降25%。

存储子系统方面，片上缓存总量达60MB，涵盖12MB L2、16MB L3及新增的16MB超大容量SLC缓存。片外内存接口支持LPDDR6标准，单通道位宽由16比特拓宽至24比特，带宽提升至113.8GB/s，较O1增长48%。

功耗管理与数据流畅性方面，玄戒O3引入统一融合总线架构，采用标准化传输协议，协议转换开销较上代缩减75%。

从CPU至总线再到DDR的数据通路采用顶层金属走线设计，单此一项即可节省15纳秒传输延迟。

结合数据预取技术，玄戒O3静态时延压缩至82纳秒，动态时延降至177纳秒，较O1分别优化32%与54%。时延控制指标已超越苹果A19 Pro芯片。

二、玄戒O100：突破内存墙限制，6nm 3D堆叠架构实现1.22TB/s带宽

在详细解析O3架构后，朱丹通过附加环节引出另外两款核心产品。其中，3nm智驾芯片D100与端侧AI计算专用加速芯片O100引发行业高度关注。

玄戒O100的核心设计目标在于通过芯片级架构创新突破传统内存墙瓶颈。常规移动平台即便采用最新LPDDR6标准，数据输入输出引脚数量亦限制在96个。O100引入晶圆级垂直堆叠技术，将6nm逻辑晶圆与DRAM晶圆直接垂直集成，在异质晶圆间构建高密度垂直数据传输通道。

键合工艺方面，该芯片摒弃传统的微凸点方案（键合间距约20至50微米），转而采用Hybrid Bonding混合键合技术。该技术实现原子级精密对接，物理键合间距压缩至1.4微米，TSV硅通孔直径仅为0.7微米。

玄戒O100与顶层DRAM的互联线路多达28672根，数量约为LPDDR6标准的300倍。由此实现的峰值带宽达到每秒1.22TB，较采用LPDDR5X的旗舰机型提升16倍。

计算架构层面，逻辑晶圆部署14个AI计算核心，每个核心均与上方DRAM直连，构成完整的近存计算加速单元。系统通过小米自研的高带宽矩阵总线支持拓扑结构动态切换。预填充阶段采用环形数据流转架构，实现顺序同步；解码阶段切换至广播拓扑，将计算结果统一汇聚至指定核心。实测数据显示，玄戒O100在运行3B参数模型时，可稳定输出每秒330 token的推理速度。

朱丹指出，玄戒O100的应用场景覆盖智能手机、人形机器人及智能汽车等领域。该芯片已完成回片验证，预计明年进入商用阶段。

发布会现场未公开玄戒D100的有效算力具体数值，此为业界核心关注指标。目前以理想汽车为代表的企业自研智驾芯片算力已突破1000TOPS。

三、玄戒D100：3nm智驾平台落地，支持200B参数大模型本地化部署

小米同步公布的第三款产品为玄戒D100，该芯片定位国内首款采用3nm先进制程的智驾高算力AI处理器。

玄戒D100基于3nm工艺打造，集成20核CPU与16核NPU，最高兼容160GB统一内存架构，支持200B参数规模大模型的本地化部署。

基于D100平台，小米研发出AI Cube原型机。该设备内置玄戒O3、O100与D100三颗芯片，本地并行部署120B与3B双模型，支持快慢系统无缝切换，适用于Vibe Coding编程辅助及游戏开发等复杂场景。

朱丹确认，玄戒D100已完成全链路回片验证。沟通会现场展示区的原型机运行于真实硅片之上，非概念演示数据，预计明年正式推向市场。

结语：自研芯片矩阵步入技术转化与产品落地周期

去年五月，小米曾发布玄戒O1与T1两款自研处理器。其中，玄戒O1作为中国大陆首款采用3nm先进制程的旗舰SoC，已搭载于小米15S Pro及两款小米Pad 7系列平板设备。今年四月的小米投资者日活动上，雷军披露玄戒O1累计出货量已突破百万颗。

小米官方表示，玄戒研发团队本年度聚焦高能效、高带宽与高算力三大技术路径完成迭代升级。该系列芯片明确定位为“人车家全生态”终端的AI算力底座。

随着玄戒O3于九月随小米18 Fold正式发售，O100与D100明年进入商用阶段，小米在半导体领域的长期技术储备正逐步转化为实际产品竞争力，自研芯片业务正式迈入技术兑现与规模化落地的收获期。