【ZOL中关村在线原创技术解析】8月24日,小米在北京召开玄戒芯片技术沟通会，正式发布玄戒O3、O100和D100三款自研芯片，分别面向旗舰手机SoC、端侧AI加速和智能驾驶等场景，“三芯齐发”共同拼出"从口袋到座舱、从客厅到工厂"的人车家全生态AI算力版图。
玄戒O3：当代AI旗舰SoC，安兔兔跑分超520万
O3是小米自主研发设计的第二款高端旗舰SoC，延续3nm制程，晶体管从O1的190亿增至240亿。小米实验室给出的安兔兔综合跑分为5228014，是行业内首个突破500万分的移动旗舰平台。
此外，新芯片在架构层面也几乎全面重做，其中CPU部分采用6超大核+4大核的十核“全大核”架构，峰值主频4.35GHz。GeekBench 6单核3945分，多核15221分，相较上一代分别提升31%、60%，涨幅十分显著；同时，日常使用场景功耗则进一步降低25%，兼顾性能和能效表现。
图形方面，O3首发新一代G2-Ultra NX图形处理器，延续16核超大规模配置。传统图形性能较O1提升85%，光线追踪性能提升182%，相同性能下功耗至多降低64%；其中，Aztec帧率213帧，较上代提升94%，堪称跨代式的提升。
影像上，玄戒O3的提升也是巨大的，第五代ISP单摄支持4.32亿像素镜头，内部图像信号处理位宽达24-bit，AI RAW域降噪夜景视频规格提升至4K/60FPS；DPU将屏幕分区色调映射能力拓展至更多场景，提升暗光可读性、增强HDR片源显示效果；VPU采用编解码分离架构，视频剪辑导出速度提升20%，并在安卓领域首发H.266硬件解码。
另外，安全模块全栈重构，获国密与CCRC EAL5+安全认证；基带通信性能看齐主流旗舰平台集成方案，5G场景综合功耗相比前代降低20%以上。
内存与缓存这次也有不小的升级。O3在片上集成了合计60MB缓存，其中16MB SLC补上了前代短板；同时首发支持LPDDR6，内存带宽113.8GB/s，比上代高出48%。缓存和内存带宽升级之后，玄戒O3也对芯片内部的数据传输进行了调整。它采用统一融合总线架构，减少不同模块之间的协议转换，同时配合顶层金属层数据通路和数据预取技术，数据显示，统一传输协议可降低75%的协议转换开销，内存访问时延低至82ns，达到业内领先水准。
而在调度上，小米也强调，日常卡顿里约有三成并不是算力不够，而是任务在排队等资源。玄戒O3为此加入了硬件调度控制单元，配合全栈QoS机制，让关键任务在每一个环节都能优先通过；再结合对负载、温度、电压的实时监测和场景预测，全局资源反馈最快1ms就能完成，高频使用场景的能效收益普遍在20%以上。
在大家重点关注的AI上，玄戒O3在CPU、GPU等主要模块中加入了AI计算单元，用于处理翻译、音视频理解、图形处理等轻量AI任务，减少跨模块调用带来的数据传输和额外功耗。当然，大模型部分依旧由NPU负责，玄戒O3采用4核NPU，Tensor算力达到200TOPS，并加入SIMT架构Vector单元，提供3.13TFLOPS向量算力。针对端侧大模型，玄戒O3还与Xiaomi MiMo进行了联合优化，通过5值量化和硬件霍夫曼无损压缩降低模型数据量，根据发布会现场公布的数据显示，模型推理速度相比主流旗舰SoC提升45%。
玄戒O100：1.22TB/s高带宽，夯实Agent时代硬件基础
除了玄戒O3之外，这次玄戒芯片技术沟通会还发布了两款新芯片：玄戒O100和玄戒D100。其中玄戒O100是一颗6nm端侧AI加速芯片，可与玄戒O3配合运行端侧大模型，在弱网或无网环境下完成本地AI计算。
O100采用3D Wafer On Wafer立体堆叠，通过Hybrid Bonding技术将两层DRAM晶圆与一层NPU计算晶圆连接在一起，芯片内部共有258万个键合节点，键合间距为1.4μm。顶层DRAM与计算晶圆之间布置了28672条连接通路，相比传统外置内存方案，可以提供更高的互联密度和更短的数据传输路径。
按照小米公布的数据，玄戒O100内存带宽达到1.22TB/s，约为主流手机内存带宽的16倍，端侧大模型推理速度最高可达330Token/s。芯片内部还配置14核大模型专用NPU，并采用XRING HB-Matrix高带宽矩阵总线。
在工艺方面，O100没有采用传统MicroBump方案，Hybrid Bonding的TSV直径做到0.7μm，三层芯片之间还采用F2F金属层直连结构。高温键合过程中容易出现晶圆翘曲和碎裂，小米表示，团队为此用了约半年时间迭代芯片版图，并围绕F2F金属层直连架构进行了多项专利布局。
玄戒D100：国内首个3nm智驾芯片，端侧跑200B大模型
玄戒D100采用3nm工艺，定位智驾高算力AI芯片，内部配置20核高性能CPU和16核NPU，是国内首款3nm智驾芯片。除了运行智驾算法，D100还支持更大规模的本地AI计算。单颗芯片最高支持160GB内存，可部署超过200B参数规模的大模型；多颗D100还可以通过玄戒高速互联总线进行联合计算。
写在最后：
按照目前公布的计划，玄戒O3将于今年9月随Xiaomi 18 Fold首发上市；玄戒O100和D100均已完成研发，预计明年正式商用。
一年前，玄戒O1的发布证明了小米已经具备自研旗舰SoC的能力；如今O3、O100、D100三款芯片同时亮相，玄戒的应用范围也从手机扩展到了端侧AI和智能驾驶，开始覆盖小米“人车家”全生态的算力需求。
自研SoC从来不是一条轻松的路线，尤其到了旗舰级别，研发、量产、调校和后续迭代都需要长期投入。从这次官方披露的技术信息来看，玄戒已经进入实际产品能力的验证阶段。下个月，玄戒O3将随Xiaomi 18 Fold首发，它在真机上的性能、能效和AI体验，也会成为检验这一代玄戒表现的重要参考。
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