隨著玄戒O1的發(fā)布,小米在自研手機(jī)SoC芯片的漫長(zhǎng)道路上邁出了關(guān)鍵性的一步,與蘋(píng)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(jī)廠商。
小米正式發(fā)布了玄戒O1芯片
根據(jù)小米官方提供的Geekbench 6測(cè)試結(jié)果,玄戒O1芯片的CPU單核性能得分超過(guò)3000,多核性能得分超過(guò)9500。
相比之下,蘋(píng)果公司的旗艦芯片A18 Pro在單核性能上略有優(yōu)勢(shì),但在多核性能方面卻不及玄戒O1。
在GPU性能測(cè)試中,玄戒O1在曼哈頓3.1等多個(gè)測(cè)試項(xiàng)目中均大幅超越A18 Pro。
玄戒O1芯片采用外掛聯(lián)發(fā)科5G基帶,從而避免了自主研發(fā)5G基帶的高難度技術(shù)挑戰(zhàn)。
據(jù)悉,該芯片采用了臺(tái)積電的N3E工藝,在109平方毫米的面積上集成了190億個(gè)晶體管。
在CPU方面,玄戒O1采用了[四叢十核]的[2+4+2+2]架構(gòu)設(shè)計(jì)。
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(jí)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(fā)的ISP、NPU、深度安全架構(gòu)以及PMIC。
得益于這些內(nèi)核的支持,小米的這款SoC在性能上與高通和聯(lián)發(fā)科的當(dāng)代旗艦芯片不相上下。
至于基帶方面,據(jù)小米公司透露,自立項(xiàng)[玄戒O1]以來(lái),公司已經(jīng)投入了自有基帶的研發(fā)工作。
利用AVS技術(shù),在該芯片上實(shí)現(xiàn)了業(yè)界領(lǐng)先的低電壓設(shè)計(jì),電壓低至0.46伏。
此外,通過(guò)軟硬件深度協(xié)同的性能優(yōu)化以及精確快速的全局調(diào)校等創(chuàng)新設(shè)計(jì),進(jìn)一步增強(qiáng)了玄戒O1的性能表現(xiàn)。
經(jīng)過(guò)多年的研發(fā)迭代,玄戒O1集成了小米自主研發(fā)的第四代ISP C4。該處理器為全新設(shè)計(jì)的三段式ISP架構(gòu),配備了獨(dú)立的3A加速單元,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)對(duì)焦、曝光、白平衡速度的顯著提升。
同時(shí),該ISP架構(gòu)內(nèi)部新增了兩大畫(huà)質(zhì)增強(qiáng)硬件——實(shí)時(shí)多幀HDR融合單元和AI智能降噪單元,進(jìn)一步提升了手機(jī)的攝影質(zhì)量。
除了ISP,隨著AI技術(shù)的興起,NPU也成為了手機(jī)算力的新焦點(diǎn)。
玄戒O1搭載了小米自主研發(fā)的六核NPU,集成了標(biāo)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(jì)算。
該NPU的計(jì)算能力高達(dá)44TOPS,配合10MB的NPU專屬大緩存,使其在各種AI應(yīng)用場(chǎng)景中均表現(xiàn)出色。
玄戒O1針對(duì)AI圖像處理算法和AI應(yīng)用計(jì)算(如小愛(ài)同學(xué))中常用的100多種基礎(chǔ)算子進(jìn)行了硬件優(yōu)化,大幅提升了計(jì)算效率。
基于過(guò)往的技術(shù)積累,小米還為玄戒O1集成了自主研發(fā)的PMIC,這一做法與蘋(píng)果公司采取的策略不謀而合。
回想當(dāng)年,蘋(píng)果為了在自己的A系列芯片中集成PMIC,特意收購(gòu)了知名芯片公司Dialog的部分業(yè)務(wù),并獲得了其多項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
小米玄戒芯片將為今晚發(fā)布的小米15S Pro和xiaomi Pad 7 Ultra提供強(qiáng)大的支持。
要在SoC芯片領(lǐng)域取得成就,所需的資金與人力資源投入是巨大的。
據(jù)媒體報(bào)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(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)費(fèi)用接近10億美元。
雷軍透露,截至今年4月,小米在玄戒研發(fā)上的投入總計(jì)達(dá)到135億,相關(guān)研發(fā)團(tuán)隊(duì)規(guī)模超過(guò)2500人,預(yù)計(jì)今年的投入將超過(guò)60億。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析及媒體報(bào)道,鑒于目前全球僅有臺(tái)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(tái)積電的3nm制程代工。
十年自研造芯的道路并非一帆風(fēng)順
2014年,成立僅4年的小米成立了松果電子公司,正式開(kāi)啟芯片自主研發(fā)之旅。
當(dāng)時(shí),小米一年的營(yíng)收僅為700多億,而半導(dǎo)體行業(yè)無(wú)疑是一個(gè)[資金黑洞],對(duì)人才、技術(shù)、資金都有著極高的要求,因此,造芯之路顯然充滿挑戰(zhàn)。
2017年,小米發(fā)布了SoC芯片澎湃S1,采用28nm工藝。
然而,這一技術(shù)與國(guó)際前沿造芯技術(shù)相比,已落后兩年。
同年,蘋(píng)果已經(jīng)使用10nm工藝的A11 Bionic芯片,華為海思也發(fā)布了10nm工藝的麒麟970,搭載于華為Mate 10手機(jī)。
技術(shù)上的不足導(dǎo)致市場(chǎng)反應(yīng)不佳。澎湃S1芯片搭載在小米5C手機(jī)上,因發(fā)熱問(wèn)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(zhǎng)達(dá)5年的沉寂。
轉(zhuǎn)折點(diǎn)出現(xiàn)在2021年,那一年,小米做出了兩個(gè)重大決策,一是進(jìn)軍造車領(lǐng)域,二是繼續(xù)推進(jìn)芯片研發(fā),成立了芯片設(shè)計(jì)子公司上海玄戒技術(shù)有限公司。
從2021年開(kāi)始,小米芯片研發(fā)從SoC轉(zhuǎn)向細(xì)分領(lǐng)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(jī)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(dāng)時(shí)充電速度最快的旗艦機(jī)型之一。
在接下來(lái)的數(shù)年里,小米又相繼推出了電池管理芯片澎湃G1、信號(hào)增強(qiáng)芯片澎湃T1、天線協(xié)調(diào)芯片澎湃T1S,覆蓋了影像、充電、電池、通信等多個(gè)領(lǐng)域。
小米在芯片戰(zhàn)略上的實(shí)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(shù)公司亦正式對(duì)外公布與小米集團(tuán)慶祝雙方長(zhǎng)達(dá)15年的合作關(guān)系,并宣布續(xù)簽多年的合作協(xié)議。
一方面,玄戒O1芯片的推出象征著小米在芯片技術(shù)上的階段性進(jìn)步,小米致力于在高端技術(shù)領(lǐng)域構(gòu)建自主可控的計(jì)算能力支撐點(diǎn);
另一方面,小米與高通的長(zhǎng)期合作伙伴關(guān)系將得以保持,特別是在大規(guī)模生產(chǎn)、用戶體驗(yàn)穩(wěn)定性、全球認(rèn)證等方面,高通的成熟技術(shù)平臺(tái)依然是小米旗艦和中高端手機(jī)產(chǎn)品的主要支撐。
對(duì)于任何剛剛涉足系統(tǒng)級(jí)芯片自主研發(fā)領(lǐng)域的企業(yè)來(lái)說(shuō),實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)與量產(chǎn)同步進(jìn)行并不切實(shí)際。
即便是華為麒麟系列這樣在芯片領(lǐng)域取得顯著成就的企業(yè),也是經(jīng)過(guò)多代產(chǎn)品的積累與優(yōu)化,才逐步實(shí)現(xiàn)了從[可用]到[好用]的轉(zhuǎn)變。
玄戒O1芯片更像是一種小米芯片戰(zhàn)略的驗(yàn)證成果,其核心任務(wù)在于內(nèi)部消化、生態(tài)系統(tǒng)磨合以及設(shè)計(jì)迭代,而非立即承受商業(yè)化的高壓。
因此,小米選擇在此時(shí)發(fā)布玄戒O1芯片,并非意在與高通在市場(chǎng)上展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng),而是明確傳遞出一個(gè)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(zhǎng)期技術(shù)發(fā)展道路前進(jìn)。