安卓首颗500万分SoC,下月小米18 Fold首发
小米第二款旗舰SoC正式登场。在玄戒技术沟通会上,玄戒负责人朱丹一口气发布了三颗自研芯片,其中主推的AI旗舰SoC——玄戒O3,直接把安卓阵营的安兔兔跑分拉过了500万大关。
玄戒O3采用3nm工艺,芯片面积133mm²,集成240亿晶体管。在小米实验室低温环境、Antutu V11下,它跑出了5,228,014分,是安卓首颗突破500万分的旗舰SoC。
这颗芯片将在下月发布的小米旗舰折叠屏小米18 Fold上首发搭载,9月正式上市。
CPU/GPU/NPU全模块All in AI
玄戒O3号称小米首款AI旗舰SoC,思路不是单独堆一颗NPU,而是把AI计算能力塞进芯片的每个模块。
- CPU:新增两个矩阵计算引擎单元,支持SME2指令集,算力3.5TOPS,专门为端侧翻译、音视频理解、AI图像编码等轻量AI任务加速,相关场景性能提升30%~40%以上。
- GPU:首发8核NX神经网络加速器,总算力36TOPS,直接负责AI超分和插帧计算。它把AI计算放进GPU渲染管线内部,省去了传统方案中GPU与NPU之间“数据搬出去、算完再搬回来”的两次搬运和时延。
实际游戏效果很直接:540P两倍超分到1080P时,画质与原生1080P几乎无差别,功耗还能降低20%;如果超分到3.2K,画面表现已经优于原生1080P。
即便在3.2K超分+插帧同时开启的高负载下,30分钟游戏测试仍能稳定接近满帧:某开放世界游戏平均119.7fps,某开放世界回合制游戏平均119.1fps。
- NPU:这一代升级幅度最大,采用张量计算+矢量计算双单元,配合片上存储和带宽协同。Tensor算力达到200TOPS,INT8精度下是玄戒O1的2.2倍;Vector算力3.13TFLOPS,相比玄戒O1提升6.8倍。
小米还联合MiMo团队为NPU定制训练了5-bit量化模型:传统INT4需要16个值表示一个权重,新方案仅用5个值,再结合霍夫曼无损压缩,最终平均位宽做到2.6比特,内存带宽减少30%。在MiMo-3B模型上,Prefill性能提升40%,Decode性能提升45%,功耗降低26%。
【编辑观察】跑分破500万当然吸睛,但玄戒O3更值得关注的是把AI做进CPU和GPU渲染管线——这意味着手机游戏的超分、插帧和日常AI功能可能不再靠“外挂式”调度,而是更低时延、更省电地在硬件内部完成。
基础性能同样拉满
AI之外,玄戒O3的传统旗舰性能也毫不含糊。
- CPU:采用十核全大核架构,包括6个超大核+4个大核,最高主频4.35GHz。Geekbench 6.5单核3945分、多核15221分,多核相比玄戒O1提升60%。
- GPU:首发16核G2-Ultra NX图形处理器,支持第三代光线追踪、Vulkan 1.4、Shader Tile和硬件虚拟化。多项测试中相比玄戒O1分别提升94%、85%、182%,整体性能提升85%,功耗降低64%。按照行业常规每代20%~30%的提升幅度,这一代属于跨代级升级。
- ISP:演进到第五代旗舰ISP,最高支持4.32亿像素传感器,最大带宽24Gbps,支持4K 60帧AI降噪常开夜景视频。
小米也强调,用户80%的使用场景集中在中低负载区间,因此玄戒O3在中低负载下的能效曲线相比玄戒O1再优化12.5%功耗,避免“峰值跑分很强、日常用起来费电”的问题。
缓存、内存与总线:把“等待时间”打下来
算力再强,数据供不上也会卡顿。玄戒O3的思路是:让数据离计算更近,让通路更快、更短。
片上缓存方面,CPU拥有12MB L2 cache、16MB L3 cache,并首次增加16MB大容量SLC系统缓存,主要缓存总计高达60MB。
片外存储方面,玄戒O3是全球首个支持LPDDR6的移动处理器,速率10667Mbps,4×24bit位宽,带宽113.8GB/s,相比玄戒O1提升48%。
针对访存时延,小米从三方面优化:用统一融合总线架构替代反复协议转换,协议转换开销最多降低75%;为CPU到总线到DDR的通路设计顶层金属走线,物理时延降低约15ns;引入DDR数据预取,在L2未命中时就提前把数据读到片上buffer。
最终玄戒O3静态时延低至82ns,动态时延低至177ns;相比玄戒O1的121ns和384ns,分别降低32%和54%,也低于对比的A19 Pro。
小米还发现,日常约30%的卡顿不是算力不够,而是任务在等CPU、GPU、总线或IO。玄戒O3因此让关键任务在各等待环节获得最高优先级,相当于“组团插队”,并通过实时监控负载、温度、电压和用户场景预测,在1毫秒内完成CPU、GPU、L3、SLC、DDR的全局资源调控。高频场景功耗收益普遍在20%以上,芯片还支持H.266硬件解码。
同台亮相的还有两颗芯片
除玄戒O3外,本次还发布了玄戒O100和玄戒D100。
玄戒O100定位端侧AI大模型专用加速芯片,目标是解决内存带宽跟不上算力的问题。它采用6nm 3D晶圆级堆叠与混合键合工艺,传输带宽达1.22TB/s,是采用LPDDR5X旗舰手机的16倍;内置14个AI计算核心,端侧运行3B模型输出速度可达330 token/s。
玄戒D100定位智能驾驶高算力AI芯片,采用3nm工艺,搭载20核高性能CPU和16核高算力NPU,最高支持160GB统一内存,可本地部署200B参数规模大模型,是国内首款3nm智驾芯片。
小米还展示了一台AI Cube原型机,内部集成玄戒O3、O100、D100三颗芯片,可本地部署120B和3B双模型并快慢系统切换,面向Web编程、游戏开发等场景。
玄戒O100和D100目前已完成回片验证,预计明年正式商用。





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